2022
06/29
相关创新主体

创新背景

为了寻找新疫苗等药剂,制药业会定期检查数千个相关的候选分子,但这过程中不仅速度较慢,同时还需要消耗大量的材料、能源和经济成本。

哥本哈根大学化学系副教授尼克斯·黑扎吉斯与他的团队研究了一项新技术,使得这一切可以在纳米尺度上发生,并最大限度地减少材料和能源的使用,将疫苗等产品的开发速度提高100万倍以上。相关论文发表于5日的《自然·化学》杂志上。

 

创新过程

由哥本哈根大学的黑扎吉斯团队和南丹麦大学斯蒂芬·沃格尔副教授合作完成的,被命名为“基于DNA介导融合的单粒子组合脂质纳米容器融合”(SPARCLD)的研究解决方案,可在比针头还小的区域内,合成和分析超过4万种不同的分子,有望大幅减少制药公司的材料、能源和经济成本和时间。该方法通过使用类似肥皂泡的纳米容器,借助DNA纳米技术,可在容器中混合多种成分。

团队负责人、哥本哈根大学化学系副教授尼克斯·黑扎吉斯表示,新方法所用的体积非常小,如果说现在实验使用的材料就像用一升水和一公斤材料,相比之下,以往实验就像用整个海洋的水来测试整个珠穆朗玛峰的质量。这在精力、材料、人力和能源方面是前所未有的节省。

这一新方法可以在短短7分钟内提供结果。黑扎吉斯解释说:“我们的解决方案中没有一个元素是全新的,但它们从未如此无缝地结合在一起。”

黑扎吉斯说:“我们的设置允许将SPARCLD与组合后读数相结合,用于蛋白质—配体反应的组合,例如与CRISPR相关的反应。”同时,黑扎吉斯称,可以肯定的是,参与聚合物等长分子合成的行业和学术团体都可以采用该方法,包括与药物开发相关的配体行业。该方法的一个特殊之处在于它可进一步集成,允许直接添加相关应用程序。比如合成生物技术工具CRISPR的RNA字符串,或筛选、检测和合成用于制备应对未来大流行所需疫苗的替代RNA。

 

创新关键点

这种新方法只需几分钟即可提取结果,将疫苗以及其他医学产品的开发速度提高了百万倍,同时又最大限度地降低了成本。

该研究突破性地整合了几个看似遥远的学科元素:合成生物学、纳米技术、DNA合成技术、组合化学,甚至包括人工智能的机器学习。这项创新性的“加速工具”将在未来提高人们应对流行病的能力。

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