Glas pärlor erbjuder enkel lösning för att dosering av mycket små mängder av fasta ämnen

0
6

Källa: © 2019 Wiley‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim

En mängd ChemBeads – glaspärlor belagd med reagens för att möjliggöra en korrekt och enkel mätning av mycket små mängder av önskad kemisk för en reaktion

Glas pärlor, överdragna med kemikalier erbjuder ett enkelt och billigt sätt att komma tillrätta med de problem sådana minimala mängder reagens som behövs för high-throughput skärmar. Den nya tekniken har utvecklats av forskare vid OSS biofarmaceutiska AbbVie och det kan användas för att enkelt mäta ut milligram av reagenser med något mer sofistikerad än en plast scoop.1

Hög genomströmning reaktion screening gör det möjligt för snabb testning av flera reaktioner förhållanden för både billigt och snabbt. Men tekniska hinder har avtagit dess upptag, såsom behovet av att fördela små mängder av fast reagenser korrekt i varje enskild reaktion. Automatiserad solid-hantering robotar kämpar med noggrannhet när man arbetar med sådana små mängder. Klibbiga och statiskt laddade reagenser är ett problem. Lager lösningar och slam kan användas, men om dessa inte passar alla fasta ämnen.2

Hög genomströmning kemister på AbbVie beslutat detta problem behövs en bättre, universal fixa. Ying Wang, lagledare, hade en magkänsla att pulver-beläggning begreppet används redan i stor utsträckning av läkemedelsindustrin för att göra fasta ämnen fysiskt lättare att hantera kan vara svaret.

Teamet utvecklat ChemBeads, lätt-tillgängliga glaspärlor belagda i fast reagenser. Den ChemBeads beter sig precis som den obestruket glaspärlor, oavsett deras beläggning typ, och dispensering robotar kan hantera dem med lätthet. Wang ‘ s robotar har nu exakt expedierade över 300 olika ChemBeads belagda i kemikalier, inklusive katalysatorer, ligander, oorganiska baser och reaktanter.

Teamet använder sig av en akustisk mixer för att belägga pärlor – akustisk energi följer de kemikalier som till sin yta. Vidhäftningen är på grund av mekaniska krafter, mest van der Waals, vilket innebär att de kemikalier som snabbt lämna pärla när ett lösningsmedel tillsätts.

Källa: © 2019 Wiley‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim

Den AbbVie-teamet hoppas att ChemBeads kommer att innebära hög genomströmning skärmar är öppna för fler övningar

Wang ‘ s team fann att de fasta reagenser göra upp 1-20% av en ChemBead massa, beroende på reagens. För varje reagens variationen i massa följs bara var plus eller minus 10%.

Så långt ChemBeads ” har visat sig i mer än 120 skärmar, med en mer än 85% träffsäkerhet. Teamet rapporterar att en 0,5–1mg reaktion skala ger den bästa balansen i form av material som bevaras, noggrannhet och enkelhet reaktion setup. De har också framgångsrikt skalas ner till 1µg. Preliminära resultat tyder också på att det är möjligt att belägga mer än en reagens på samma pärla.

“Den här tekniken ger en fin lösning till fast hantera problemet genom att späda fast reagens på glaspärlor, säger Michael Shevlin, en process R&D kemist vid AMERIKANSKA läkemedelsföretaget Merck & Co. ‘Man kan tänka sig att gemensamma reagenser kan bli kommersiellt tillgänglig som belagda pärlor,’ tillägger han.

För dem som inte har tillgång till en fast-hantering robot, Wang säger: “de kan bara använda ett scoop” för att fördela belagda pärlor. Teamet använde en 3D-skrivare för att göra kalibrerad skopor kunna undvara mellan 5 och 200 mg av ChemBeads. Med en 1% massa laddad pärla, en 5mg scoop kan därför avstå från 0.05 mg av ett reagens.

Källa: © 2019 Wiley‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim

Enkelt, 3D-utskrivna, kalibrerad skopor möjliggör exakt mätning av milligram av ett reagens utan en utlämning robot

‘Visa korrekt doserar med skopor är en fin touch, eftersom det gör att den här tekniken till labs utan resurser att köpa en ssd-hantering robot,’ Shevlin lägger till.

Referenser

1 Y Wang et al, Angew. Chem., Int. Ed., 2019, DOI: 10.1002/anie.201900536

2 Michael Shevlin, ACS Med. Chem. Lett., 2017, 8, 601 (DOI: 10.1021/acsmedchemlett.7b00165)

Nina NotmanScience författare och redaktör, baserat i Salisbury STORBRITANNIEN.