Pastaruoju metu labai pagerėjo ląstelių ir molekulinės biologijos supratimas. Po šių svarbių atradimų mokslas pradeda žengti į priekį, ieškodamas naujų atsakymų į senas problemas.

Vienas iš šių nuolatinių mokslo pasiekimų yra molekulių dizainas. Šiame straipsnyje paprastai ir dinamiškai sužinosite daugiau apie molekulių projektavimą ir pagrindinius jo tikslus.

Kas yra molekulė?

Molekulė - tai dviejų ar daugiau atomų grupė, kartu sudaranti mažiausią atpažįstamą vienetą, į kurį galima suskaidyti gryną medžiagą, išsaugant jos turinį ir chemines savybes. Molekulės žymimos elemento simboliu ir apatiniu indeksu, nurodančiu atomų skaičių.

Diatominės molekulės susidaro, kai susijungia tik du atomai. Anglies monoksidas (CO) yra dviatomė molekulė, sudaryta iš vieno anglies atomo ir vieno deguonies atomo. Homonuklearinė diatominė molekulė susidaro, kai susijungia du visiškai to paties elemento, pavyzdžiui, deguonies (O2) ir azoto (N) (N2), atomai. Daugiaatomės molekulės, pavyzdžiui, vandens (H2O) ir anglies dioksido, susideda iš daugiau nei dviejų atomų (CO2). Polimerai yra didesnės molekulės, kurias gali sudaryti tūkstančiai atomų.

Atomai, kaip molekulės, gali jungtis įvairiais būdais. Kelios molekulės gali susidaryti sujungus tuos pačius atomus skirtingais kiekiais. Vanduo (H2O) susidaro iš dviejų vandenilio atomų ir vieno deguonies atomo, o vandenilio peroksidas - iš dviejų vandenilio atomų ir dviejų deguonies atomų (H2O2). Be to, tie patys atomai gali susijungti tais pačiais santykiais, tačiau skirtingos fizinės struktūros. Molekulės fizinė struktūra lemia jos savybes. 

Molekulės dizainas

Molekulės dizainas - tai inžinerinė ir (arba) mokslinė konstrukcija, kuria sujungiami du ar daugiau komponentų, kad būtų sukurtas naujas biologinis agentas.

Chemikai pasitelkia technines žinias ir rankiniu būdu atlieka eksperimentus su molekulių dizainu, įvesdami ir pašalindami funkcines grupes - tam tikrų savybių turinčias atomų ir ryšių grupes. Net ir taikydami metodus, kurie numato idealias pageidaujamas savybes, chemikai vis tiek kiekvieną modifikavimo etapą turi atlikti rankiniu būdu. Tai gali užtrukti ilgai kiekviename etape ir vis tiek negauti tinkamų savybių turinčių molekulių.

Molekulės projektavimo tikslas

Farmacijos pramonėje molekulių dizainas yra vertingas turtas. Kiekvieną kartą, kai pristatomas naujas vaistas nuo vėžio, tai reiškia mokslininkų, kurie daug metų dirbo užkulisiuose, kad sukurtų ir išbandytų naują molekulės dizainą, pastangas.

Modifikuojant molekulės dizainą siekiama, kad vaistas būtų kuo veiksmingesnis, bet kartu saugus ir paprastas gaminti. Atliekant tokio pobūdžio darbą reikia sukurti kiekvieną alternatyvią molekulės struktūrą bandymui, o tai yra daug laiko reikalaujanti operacija, net jei tyrėjai ketina pakoreguoti tik vieną anglies atomą, tyrėjai turi pasirinkti iš tūkstančių skirtingų galimybių sukurti šią struktūrą.

Vienas iš būdų - naudoti kompiuterizuotą molekulinį projektavimą (CAMD). Vaistų kūrimas - tai problemų sprendimo procesas, kuris prasideda nuo tikslo lokalizuoti tinkamą molekulę ir tinkamą fizikinę-cheminę savybę tam tikroje molekulinėje erdvėje. Čia pradeda veikti CAMD algoritmas, kuriuo projektuojami ir kuriami veiklieji vaistų komponentai, taip pat molekulės projektavimas, kai parenkamos pagalbinės medžiagos ir nešiklio molekulės. 

CAMD atvyko pademonstruoti, kaip jis gali spręsti farmacijos sunkumus ir kaip daug laiko reikalaujančius bandymų ir klaidų metodus galima iš esmės pakeisti kompiuteriniais metodais. 

Kuriami keli nauji metodai, pvz. MIT tyrėjų sukurtas mašininio mokymosi modelis. kuri gali padėti chemikams daug greičiau pagaminti didesnio stiprumo molekules, automatizuojant molekulių projektavimą ir taip pagreitinant vaistų kūrimą. 

Dirbkite kartu su kompetentingais grafikos dizaineriais, kad sukurtumėte tinkamą iliustraciją savo tyrimui.

65% populiacijos sudaro besimokantys regos, o regos sutrikimų turintys mokiniai sudaro 65% populiacijos, remiantis tyrimu, vaizdinių elementų integravimas į straipsnius, siekiant perteikti istoriją, gali būti veiksmingesnis. Infografikoje naudojamos vaizdinės priemonės, pavyzdžiui, diagramos, grafikai ir diagramos, kurios padeda žmonėms suvokti sudėtingus dalykus. Bendradarbiaukite su Atminkite grafikąekspertų grafikos dizainerių, kad sukurtumėte tinkamą iliustraciją savo tyrimui ir padidintumėte savo darbo žinomumą!

Iliustracijomis pagausinkite mano tyrimus

Susiję straipsniai
logotipas-užsisakyti

Prenumeruokite mūsų naujienlaiškį

Išskirtinis aukštos kokybės turinys apie veiksmingą vaizdinį
bendravimas mokslo srityje.

- Išskirtinis vadovas
- Dizaino patarimai
- Mokslo naujienos ir tendencijos
- Mokomosios medžiagos ir šablonai