Nová kryštalografická metóda pomôže vo vývoji liekov aj rýchlejších počítačov.
Vyvinul ju medzinárodný tím vedcov vedený Lukášom Palatinusom z Fyzikálneho ústavu českej Akadémie vied.
„Keby ste si osladili koláč sladidlom L-aspartám, bude sladký, ak by ste ale použili zrkadlovo obrátenú molekulu D-aspartámu, sladkú chuť neucítite. Určenie takzvanej absolútnej konfigurácie molekúl je kľúčovou súčasťou analýzy kryštálových štruktúr.
Novo vyvinutá metóda poskytuje prostriedok, ako ju rýchlo a spoľahlivo určiť, a to aj z materiálov, u ktorých to doteraz nebolo možné alebo to vyžadovalo oveľa zložitejšie techniky,“ objasnil prínos postupu Lukáš Palatinus.
Rozlišovanie molekúl
Ako informovala akadémia na svojej stránke, prehodiť pri obúvaní ľavú topánku za pravú je nepríjemné, ale zameniť rovnakým spôsobom pri výrobe liečiv molekuly môže byť osudné, namiesto lieku vznikne jed. Aby sa tak nestalo, je potrebné presne určiť polohu atómov v molekulách.
Aj vo veľmi malých rozmeroch to umožňuje metóda vyvinutá práve tímom Lukáša Palatinusa. Ich unikátny postup určovania polohy atómov v kryštáloch publikoval už i časopis Nature Chemistry.
Ako rozlíšiť dve formy molekúl, ktoré sú zároveň navzájom svojimi zrkadlovými obrazmi, a pritom nie sú vidieť ani najlepším mikroskopom? Tím kryštalografov z Fyzikálneho ústavu českej Akadémie vied túto otázku rieši už dlhodobo.
„Aktuálny výsledok nadväzuje na desaťročia trvajúci predchádzajúci výskum a podieľali sa na ňom popri kolegoch zo Štokholmskej univerzity najmä bývalí postdoktorandi Lukáša Palatinusa, ktorí teraz pôsobia na univerzitách v Brémach a Hannoveri,“ spresnila česká Akadémia vied na svojom webe.
Postup
Na skúmanie atómovej štruktúry veľmi malých kryštálov, z ktorých niektoré majú veľkosť oveľa menšiu ako jeden mikrometer, vedci použili techniku zvanú trojrozmerná elektrónová difrakcia s kontinuálnou rotáciou.
Podľa českej Akadémie vied, spojili túto techniku s presným výpočtom efektov, ktoré popisujú správanie elektrónov pri interakcii s kryštálmi.
Prednosťou tejto kombinácie a tiež hlavným prínosom publikácie v Nature Chemistry je, že presné kryštálové štruktúry vrátane absolútnej konfigurácie získava ľahšie, spoľahlivejšie, rýchlejšie a lacnejšie ako iné postupy.
Budúcnosť
„Určovanie polohy atómov v kryštáloch všetkých druhov materiálov má kľúčový význam pre náš každodenný život, ovplyvňuje nielen funkciu liekov, ale napríklad aj zloženie pracích práškov alebo vývoj nových súčiastok pre počítače,“ dodal Lukáš Palatinus.
Vyvinutú metódu si tím vedcov nechal patentovať v Európe, ale aj v Spojených štátoch a v Číne, zatiaľ čo vytvorený softvér môžu akademické inštitúcie využívať zadarmo.
„Záujem o kúpu softvéru a licenciu k patentu prejavuje aj súkromný sektor, zaobstarať si ho chcú najmä farmafirmy, ktorým pomôže určiť absolútnu konfiguráciu napríklad pri prírodných produktoch pri výrobe nových liekov.
Pomôže zabrániť rozdielom v účinkoch zrkadlovo prevrátených molekúl, ako bol napríklad prípad lieku Contergan, ktorý spôsobil vývojové chyby u novorodencov matiek, ktoré liek v tehotenstve užívali,“ zhrnula akadémia na svojej stránke.