科學家研究出新的晶體析出技術來加速藥物的開發

2020-12-05 火星沒有魚

科學家們成功地開發了一種新技術,能從納米級的液滴中可靠地生成有機可溶分子晶體,這項技術可以加速新藥開發的潛力。

由英國紐卡斯爾大學(Newcastle University)霍爾博士(Hall)和普羅伯特博士(Probert)領導的研究小組在《Chem》雜誌上發表了他們的發現,他們成功地開發了一種新的分子結晶方法,可以在幾天內獲得高質量的單晶,同時只需要幾毫克的分析物。

霍爾博士說:「我們開發了一種用於有機可溶小分子的納米結晶技術,利用高通量液體處理機器人,以最低的樣品要求和高的成功率同時進行多個結晶實驗。

霍爾教授和普羅伯特教授與SPT Labtech合作,從納米級的液滴中生長出了這些小晶體,他們的創新方法包括使用惰性油來控制蒸發溶劑損失,從而強化藥物開發的效率。雖然有機可溶分子的結晶是全世界科學家使用的一項技術,但利用如此少量的分析物滴液進行結晶的能力卻是開創性的。

研究人員表示,通過使用這種被稱為封裝納米液滴結晶Encapsulated Nanodroplet Crystallisation (ENaCt)新的方法,在幾分鐘內便可以快速生成幾百個結晶。有了這項技術,每項實驗都僅需要將幾微克的分子分析物溶解在幾納米升的有機溶劑中,變可以輕鬆地快速建立數百個獨立的實驗晶體,並且是這些操作是全自動化的。同時,通過這項技術,這些納米液滴可以生長出適合現代X射線衍射分析的高質量單晶。

「這種新方法有可能在分子科學內外產生深遠影響。通過X射線晶體學對天然產物或複雜合成分子等新分子進行高度細緻的分析,將有利於基礎研究,同時通過快速獲取新的活性藥物成分的結晶形態進行分析,可以加速醫藥行業開發新的藥物,。」

了解活性藥物成分的晶體形式,對於成功地產生新的藥物製劑至關重要。快速、大規模地研究這些形態的能力,同時儘量減少所需的分析物的數量,對於藥物的可開發研究是至關重要的。

同時SPT Labtech的保羅博士(Paul Thaw)補充道:「與紐卡斯爾大學的研究團隊一起開發的這種新型的納米滴液單晶X射線衍射高通量方法是一種樂趣。這種技術具有在微克尺度上快速篩選有機可溶小分子的能力,將為學術研究和藥物設計與驗證提供有價值的見解。」

紐卡斯爾大學無機化學高級講師、晶體學系主任普羅伯特博士評論道:「這種新的晶體學方法能夠改變分析小分子的科學格局,不僅在藥物發現和開發領域,還在對晶體固體形態的一般理解中……」

整個研究小組相信,該方法有可能重寫分子科學內外的一些先入之見。

相關焦點

  • 科學家開發出高品質氮化鎵晶體生長的新技術
    氮化鎵晶體是開發下一代功率半導體器件的一種有前途的材料。日本國家材料科學研究所(NIMS)和東京工業大學開發出了一種高質量氮化鎵晶體的生長技術,與現有技術相比缺陷可以大大減少。與傳統技術中直接在溶液中生長晶體不同,該技術使用塗有薄合金膜的基板,防止溶液中的不良夾雜物進入生長中的晶體。
  • 藥物微粉化技術的13種方法概述
    對於許多水溶性較差的藥物而言,由於具有較差的溶解度和較低的溶解速率,影響了其在體內的吸收,使得這些藥物的生物利用度較低。目前很多新開發研究的藥物都因為水溶性差的問題影響了其在臨床上的應用。現在也開發出了很多的技術用於改善藥物的溶出度,如將藥物製備成固體分散體、降低藥物粉體的結晶度、藥物粉體的微粉化、藥物包含技術等多種改善藥物溶出度的技術。
  • 科學家解析A肝病毒全顆粒晶體結構
    原標題:科學家解析A肝病毒全顆粒晶體結構 近日,記者從中科院生物物理所獲悉,該所饒子和院士研究組與牛津大學、中國食品藥品檢定研究院等單位的專家合作,在國際上首次解析了A型肝炎病毒(HAV)全顆粒晶體結構。
  • 中德科學家揭示新冠病毒主蛋白酶晶體結構
    中德科學家揭示新冠病毒主蛋白酶晶體結構  Winnie Lee • 2020-03-24 11:10:20 來源:前瞻網
  • 科學家開發出新型腸癌模型 或有望揭示癌細胞如何對免疫療法藥物...
    2020年11月25日 訊 /生物谷BIOON/ --近日,來自英國倫敦癌症研究所等機構的科學家們通過研究開發出了一種複雜的模型系統,其或能模擬最常見的腸癌,並能揭示腸癌是如何躲避免疫療法攻擊的;2020年在美國國家癌症研究所虛擬展示會上所展示的一項正在進行的研究的初步研究結果對科學家們闡明腸癌如何對藥物cibisatamab產生耐藥性提供了新的見解,該藥物是由羅氏製藥公司開發的一種新型的免疫療法藥物
  • 新冠病毒研究新突破,冷凍電鏡技術加速疫苗研發
    清晰到原子水平的S蛋白結構,能夠幫助新藥研發人員們設計和篩選小分子藥物,精準地指導疫苗設計和抗病毒藥物研發,加速開發進程。從而誘發更強的免疫反應,以加快疫苗開發。
  • 中國科學家成功解析胰高血糖素受體結構 有望開發出2...
    2018年1月9日 訊 /生物谷BIOON/ --B類G蛋白偶聯受體(GPCRs)在機體激素穩態中發揮著重要作用,同時其也是多種類型疾病的重要治療靶點,比如2型糖尿病等代謝性疾病,這些受體包括胞外結構域(ECD)和跨膜結構域(TMD),這兩個區域都需要與其同源多肽配體相互作用來調節下遊信號轉導,由於目前研究人員很難製備出高質量的蛋白質,因此對於科學家們而言,確定
  • 抑鬱症研究及藥物研發最新進展
    最近,一項為期12周的臨床研究結果表明:"改善飲食可以為"重度抑鬱症"的治療提供有效的策略。"相關結果發表在最近的《 PLOS ONE》雜誌上。在這項研究中,科學家們希望揭示患有抑鬱症的年輕人是否可以從3周的飲食幹預中受益。同時,他們希望知道患有抑鬱症的年輕人是否能夠堅持"食療"這種幹預措施。科學家們認為,一些特定的營養元素或成分能夠幫助緩解抑鬱症狀。
  • B肝體外HBV/HCV共感模型,日本科學家研究,開發針對藥物
    基於此背景,日本研究人員建立了一個同時允許B肝病毒和C肝病毒感染的細胞系。結果表明,在體外的HBV/HCV共感染系統,為研究宿主與病毒對複合感染的反應以及開發針對HBV和HCV抗病毒藥物,提供了一個簡易使用模型。
  • 淺談共晶在藥物研發過程中的應用
    今天就講一下關於共晶在藥物開發過程中的應用情況。1、什麼是藥物共晶?所謂藥物共晶,指的是活性藥物成分(API)和共晶形成物(CCF)在氫鍵或其他非共價鍵的作用下結合而成的晶體,其中,API 和 CCF 的純態在室溫下均為固體。
  • 美國科學家在原子層面「無縫縫製」兩種晶體
    中國搜索訊美國一個科學家團隊在最新出版的《科學》雜誌上介紹了一種能在原子層面「無縫縫製」兩種超薄晶體的新技術。這將為製造高質量新型電子產品提供可能。在電子學領域,兩種不同的半導體接觸形成的界面區域「異質結」是太陽能電池、LED(發光二極體)或計算機晶片的重要構件。
  • 科學家成功利用三種藥物組合療法來治療甲狀腺癌!
    ,來自倫敦癌症研究所等機構的科學家們通過研究發現,將一種基因靶向性藥物、癌症爆發病毒和移除免疫系統制動踏板的藥物相結合或能有望幫助對付甲狀腺癌。這種三重療法或能通過多管齊下的方式來攻擊癌症對單一藥物產生耐受性的能力,目前研究人員在小鼠身上取得了顯著的治療效果。這項研究中,研究人員試圖將三種治療模式結合在一起,以基因缺陷為靶點,同時還刺激宿主機體的免疫系統來對抗腫瘤。
  • 億勝生物科技首席科學家分享「抗體片段偶聯藥物(FDC)技術」
    drug conjugates」(片段偶聯藥物治療實體癌症)的研究論文。文章分享了一種新的ADC藥物技術,即抗體片段偶聯藥物技術(FDC)。近2兩年已批准了5種ADC新藥,也令市場對於ADC領域的研究給予了更多關注。ADC藥物市場前景廣闊,但技術上也還存在一些問題,伴隨而來的一些創新技術,如抗體片段偶聯藥物(FDC)技術就值得關注。
  • 科學家破解了一個密碼,有助於研發高療效低副作用藥物
    徐華強領銜的國際合作團隊在2015年利用X射線自由電子雷射技術,率先在《自然》雜誌發表了視紫紅質與阻遏蛋白複合物的晶體結構,為揭示GPCR與阻遏蛋白的相互作用奠定了結構學基礎。當年他想要解析這一結構時,很多人都捏了把汗,因為難度實在是太大,可他堅持了10年。 GPCR與阻遏蛋白的相互作用依賴於GPCR的磷酸化來介導。
  • AI闖出新賽道!計算機加速新藥研發,跨界人才難覓
    過去,基於模擬流程的藥物開發通常需要很長時間。但現在,研究人員可以通過人工智慧對上億個經過標準化注釋的生物學、藥理學和臨床數據進行分析,以獲得候選藥物和生物標記物,或在早期對影響藥物性質的晶型特點做出比較準確的預測,幫助藥企在早期遴選最容易成功的分子候選、晶型、固相以及研發路線,並通過預測毒副作用以減少試驗次數,從而選擇風險最低的路徑,加速進程。
  • ...肺炎人體疫苗來了!全球第一mRNA藥物研發公司研製,已開啟安全性...
    但你肯定還有疑問,為啥可以如此迅速地研發出新冠肺炎的疫苗?  因為這一次,除了Moderna在開發RNA疫苗的紮實基礎,也離不開中國科學家的助攻。  疫情爆發之後,中國科學家就快速確定了新冠病毒的全基因組序列,並於1月11日與世界衛生組織分享這一信息,來幫助全球科研機構研發藥物。
  • 中科院科學家在大腸桿菌抗藥性研究方面取得新進展
    2015年8月10日訊 /生物谷BIOON/ --2015年8月4日,中國科學院生物物理研究所的張凱和趙永芳等人最近合作在Cell Research發表了題為「Substrate-bound structure of the E. coli multidrug resistance transporter MdfA」的研究成果
  • 從新冠藥物和疫苗的研究進展,可以 get 哪些思路?
    目前,科學家也正在應用這一方法,加速新冠病毒的藥物篩選和疫苗研發。 NCATS 在其官網上,也公開了應用 AlphaLISA 技術開發的 ACE2 和 SARS-CoV-2 Spike RBD 相互作用檢測體系,用以篩選能阻斷新冠病毒感染宿主的小分子或生物大分子,已篩選了 3,384 個小分子藥物和臨床前期化合物,獲得 25 個高質量小分子 hits,有待進一步細胞模型評估。
  • 科學家在活火山口內發現藍綠色結晶,是什麼?
    在宇宙誕生之初,整個宇宙空間只存在氫元素,再也沒有其它物質元素,氫元素以極快速度向四面八方擴散,但隨著宇宙演化的進行,氫通過聚集和碰撞這種方式,不斷創造出新的物質元素,甚至還創造出為數不多的白金,黃金,白銀, 銥等貴重金屬。
  • 時間晶體:引導科學家進行未來的計算及其網絡
    日本的一個科學家團隊提出了一種使用時間晶體來模擬具有很少計算能力的大型網絡的方法。該最新研究成果論文,題為:「用時間晶體模擬複雜的量子網絡」,發表在最近的《科學進展》上。該論文主要作者之一、美國國家信息學研究所和研究生院教授根本香絵說:「時間晶體的探索是一個非常活躍的研究領域,並且已經實現了多種多樣的實驗實現。」