Hücresel ve moleküler biyolojinin anlaşılması son zamanlarda dramatik bir şekilde artmıştır. Bu önemli keşiflerle birlikte bilim, eski sorunlara yeni yanıtlar bularak ilerlemeye başladı.

Devam eden bu bilimsel gelişmelerden biri de molekül tasarımıdır. Bu makalede, molekül tasarımı ve temel amaçları hakkında basit ve dinamik bir şekilde daha fazla bilgi edineceksiniz.

Molekül nedir?

Bir molekül, saf bir maddenin içeriğini ve kimyasal özelliklerini koruyarak bölünebileceği en küçük tanınabilir birimi oluşturan iki veya daha fazla atomdan oluşan bir gruptur. Moleküller, element sembolü ve atom sayısını gösteren bir alt simge ile tanımlanır.

İki atomlu moleküller, sadece iki atom bir araya geldiğinde oluşur. Karbon monoksit (CO), tek bir karbon atomu ve bir oksijen atomundan oluşan diyatomik bir moleküldür. Oksijen (O2) ve azot (N) (N2) gibi tamamen aynı elementin iki atomu bir araya geldiğinde homonükleer bir diyatomik molekül oluşur. Su (H2O) ve karbondioksit gibi poliatomik moleküller ikiden fazla atom içerir (CO2). Polimerler, binlerce atom içerebilen daha büyük moleküllerdir.

Moleküller olarak atomlar çeşitli şekillerde bir araya gelebilir. Aynı atomların farklı miktarlarda bir araya gelmesiyle çeşitli moleküller oluşabilir. Su (H2O) iki hidrojen atomu ve bir oksijen atomundan oluşurken, hidrojen peroksit iki hidrojen atomu ve iki oksijen atomundan (H2O2) oluşur. Ve aynı atomlar aynı oranlarda ancak farklı fiziksel yapıda birleşebilir. Bir molekülün fiziksel yapısı onun özelliklerini belirler. 

Molekül Tasarımı

Bir molekül tasarımı, yeni bir biyolojik ajan oluşturmak için iki veya daha fazla bileşeni birleştiren mühendislik/bilimsel bir yapıdır.

Kimyagerler teknik uzmanlıklarını kullanarak molekül tasarımı üzerinde manuel deneyler yapar, fonksiyonel grupları - belirli niteliklere sahip atom ve bağ gruplarını - ekler ve çıkarırlar. İstenen ideal nitelikleri öngören yöntemler kullanıldığında bile, kimyagerlerin her bir modifikasyon adımını manuel olarak gerçekleştirmesi gerekir. Bu, her aşamada uzun zaman alabilir ve yine de uygun özelliklere sahip moleküller vermeyebilir.

Molekül Tasarımının ardındaki amaç

İlaç endüstrisi söz konusu olduğunda, molekül tasarımı değerli bir varlıktır. Ne zaman yeni bir kanser ilacı piyasaya sürülse, bu yeni bir molekül tasarımı oluşturmak ve test etmek için yıllarca perde arkasında çalışan bilim insanlarının çabalarına işaret eder.

Bir molekül tasarımını değiştirmenin amacı, ilacı güvenli ve üretimi basit kalırken mümkün olduğunca etkili hale getirmektir. Bu tür bir çalışma, test için her bir alternatif moleküler yapının inşasını içerir ki bu, araştırmacılar yalnızca tek bir karbon atomunu değiştirmeyi amaçlasa bile zaman alan bir işlemdir, araştırmacılar bu yapıyı inşa etmek için binlerce farklı olasılık arasından seçim yapmak zorundadır.

Bunu yapmanın bir yolu da bilgisayar destekli moleküler tasarım (CAMD) kullanmaktır. İlaç geliştirme, doğru molekülü ve doğru fizyokimyasal özelliği belirli bir moleküler alan üzerinde konumlandırma hedefiyle başlayan bir problem çözme sürecidir. CAMD algoritması burada çalışmaya başlar ve aktif farmasötik bileşenlerin yanı sıra yardımcı madde ve taşıyıcı moleküllerin seçildiği molekül tasarımını tasarlar ve geliştirir. 

CAMD, farmasötik zorlukların üstesinden nasıl gelebileceğini ve zaman alan deneme-yanılma tekniklerinin bilgisayar yaklaşımlarıyla nasıl önemli ölçüde değiştirilebileceğini göstermeye geldi. 

Aşağıdakiler de dahil olmak üzere birkaç yeni teknik geliştirilmektedir MIT araştırmacıları tarafından oluşturulan makine öğrenimi modeli ilaç geliştirmeyi hızlandırmak için molekül tasarımını otomatikleştirerek kimyagerlerin çok daha hızlı bir şekilde daha yüksek potensli moleküller üretmesine yardımcı olabilir. 

Araştırmanız için doğru illüstrasyonu oluşturmak üzere yetkin grafik tasarımcılarla yan yana çalışın

Görsel öğrenenler nüfusun 65%'sini oluşturmaktadır, bir araştırmaya görehikayeyi iletmek için makalelere görsel öğeler entegre etmek daha etkili olabilir. İnfografikler, insanların karmaşık konuları kavramasına yardımcı olmak için çizelgeler, grafikler ve diyagramlar gibi görsel yardımcılar kullanır. Birlikte çalışın Grafiğe Dikkat Edin'in uzman grafik tasarımcılarından araştırmanız için doğru illüstrasyonu oluşturmalarını ve çalışmalarınızın görünürlüğünü artırmalarını isteyin!

İllüstrasyonlarla Araştırmalarımı Artırın

İlgili Makaleler
logo-abone ol

Haber bültenimize abone olun

Etkili görseller hakkında özel yüksek kaliteli içerik
bilimde iletişim.

- Özel Rehber
- Tasarım ipuçları
- Bilimsel haberler ve trendler
- Öğreticiler ve şablonlar