Glass beads offer simple solution to dispensing tiny amounts of solids — ABC Chemicals


Glass beads offer simple solution to dispensing tiny amounts of solids - ABC Chemicals

Стеклянные шарики, покрытые химическими веществами, предлагают простой и дешевый способ преодоления проблем, связанных с распределением незначительного количества реагентов, необходимых для высокопроизводительных экранов. Новая методика была разработана учеными из американского биофармацевтического препарата AbbVie, и ее можно использовать для легкого отмеривания миллиграммов реагентов с помощью ничего более сложного, чем пластиковый шарик.1

Высокопроизводительный скрининг реакций позволяет быстро и дешево протестировать различные условия реакции. Однако технические препятствия замедлили его поглощение, такие как необходимость точного дозирования небольших количеств твердых реагентов в каждую отдельную реакционную лунку. Автоматизированные роботы, работающие с твердыми грузами, борются с точностью при работе с такими маленькими количествами. Липкие и статически заряженные реагенты являются проблемой. Можно использовать стандартные растворы и суспензии, но опять же они не подходят для всех твердых веществ.2

Высокопроизводительные химики из AbbVie решили, что эта проблема нуждается в лучшем универсальном решении. У команды была догадка, что концепция порошкового покрытия, уже широко используемая в фармацевтической промышленности для облегчения физического обращения с твердыми веществами, могла бы стать ответом.

Команда разработала ChemBeads, легкодоступные стеклянные шарики, покрытые твердыми реагентами. ChemBeads ведут себя так же, как стеклянные шарики без покрытия, независимо от их типа покрытия, и дозирующие роботы могут легко с ними обращаться. Роботы теперь точно дозировали более 300 различных ChemBeads, покрытых химическими веществами, включая катализаторы, лиганды, неорганические основания и реагенты.

Команда использует акустический смеситель, чтобы покрыть бусинки — акустическая энергия связывает химические вещества на их поверхности. Адгезия обусловлена механическими силами, в основном ван-дер-ваальсовыми, то есть химические вещества быстро покидают шарик после добавления растворителя.

Glass beads offer simple solution to dispensing tiny amounts of solids - ABC Chemicals

Руководитель группы Инь Ван говорит, что команда обнаружила, что твердые реагенты составляют 1–20% от массы ChemBead, в зависимости от реагента. Для любого реагента изменение массы прилипшего было просто плюс или минус 10%.

До сих пор ChemBeads зарекомендовали себя на более чем 120 экранах с показателем успеха более 85%. Команда сообщает, что шкала реакции 0,5–1 мг обеспечивает наилучший баланс с точки зрения сохранения материала, точности и простоты установки реакции. Они также успешно уменьшены до 1 мкг. Предварительные результаты также позволяют предположить, что на один шарик можно нанести несколько реагентов.

«Этот метод обеспечивает хорошее решение проблемы обработки твердых частиц путем разбавления твердых реагентов на стеклянных шариках, — говорит Майкл Шевлин, химик, занимающийся исследованиями и разработками в фармацевтической компании США Merck & Co.». Можно предположить, что обычные реагенты могут стать коммерчески доступными, поскольку бусины с покрытием », — добавляет он.

Для тех, кто не имеет доступа к роботу для обработки твердых тел, Ван говорит, что «они могут просто использовать совок» для дозирования покрытых шариков. Команда использовала 3D-принтер, чтобы сделать калиброванные ложки, способные дозировать от 5 до 200 мг ChemBeads. Таким образом, с массой загруженного шарика 1% совок объемом 5 мг может дозировать 0,05 мг реагента.

Glass beads offer simple solution to dispensing tiny amounts of solids - ABC Chemicals

«Демонстрация точных дозировок с помощью ковша — приятное прикосновение, потому что оно делает эту технику доступной для лабораторий без ресурсов для покупки робота, работающего с твердым телом», — добавляет Шевлин.







Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *