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革命性光子效应加速药物开发

革命性光子效应加速药物开发

扭曲纳米半导体以新方式操控光。此效应可用于加速救命药物发现开发及光子技术。

光子效应可助通过自动化——本质上机器人化学家——快速开发筛选新抗生素及其他药物。提供高通量筛选新分析工具,分析海量化合物库。每个化合物微量样本填充微孔板孔。孔可小至立方毫米,巧克力棒大小板可容千个孔。

药物分析关键测量是手性——分子扭曲方向。生物系统包括人体通常偏好单一方向,右手或左手卷曲。最坏情况错误扭曲药物分子无效,最坏可致害。研究人员发现效应允许在比立方毫米小10000倍体积测量手性。

“可注册这些效应的微小体积是改变游戏规则属性,使研究人员能用极少量昂贵药物收集数千倍更多数据,”密歇根大学化学科学与工程教授Nicholas Kotov说。

方法依赖Kotov实验室开发的受生物设计启发结构。碲化镉(太阳能电池常用半导体)塑形为类似短扭曲带段纳米颗粒。这些组装成螺旋,模拟蛋白组装方式。

红光照射下,小半导体螺旋产生蓝光且扭曲。蓝光还朝特定方向发射,易收集分析。三重异常光学效应大幅减少生物流体中其他纳米分子颗粒可能引起噪声。

用于高通量药物筛选,组装成螺旋纳米颗粒可与药物候选物混合。当纳米螺旋与药物形成锁钥结构模拟药物靶点,纳米螺旋扭曲剧烈变化。此扭曲变化可通过蓝光测量。

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