[ad_1]
రసాయన శాస్త్ర నోబెల్ బహుమతి 2022: బుధవారం కెమిస్ట్రీలో 2022 నోబెల్ బహుమతిని గెలుచుకున్న బారీ షార్ప్‌లెస్, మోర్టెన్ మెల్డాల్ మరియు కరోలిన్ బెర్టోజీ, కొత్త అణువులను సమర్ధవంతంగా సృష్టించడం సాధ్యమయ్యే ముఖ్యమైన పురోగతిని సాధించారు. ఫార్మాస్యూటికల్స్ మరియు మెటీరియల్ సైన్స్ కోసం కొత్త అణువుల సృష్టి చాలా ముఖ్యమైనది.
రాయల్ స్వీడిష్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్ “క్లిక్ కెమిస్ట్రీ మరియు బయోఆర్తోగోనల్ కెమిస్ట్రీ అభివృద్ధి కోసం” రసాయన శాస్త్రవేత్తలకు కెమిస్ట్రీ నోబెల్ అందించింది.
అమెరికన్ రసాయన శాస్త్రవేత్త షార్ప్‌లెస్ రెండు నోబెల్ బహుమతులు పొందిన ఐదవ వ్యక్తి అయ్యాడు. అతనికి రసాయన శాస్త్రంలో 2001 నోబెల్ బహుమతి కూడా లభించింది.
1990 నుండి కాలిఫోర్నియాలోని ది స్క్రిప్స్ రీసెర్చ్ ఇన్స్టిట్యూట్‌లో కెమిస్ట్రీలో WM కెక్ ప్రొఫెసర్‌షిప్‌కి సహాయం చేసిన షార్ప్‌లెస్, అతను క్లిక్ కెమిస్ట్రీ అని పిలిచే కొత్త రకమైన కెమిస్ట్రీకి మార్గదర్శకత్వం వహించాడు.
డెన్మార్క్‌లోని కోపెన్‌హాగన్ విశ్వవిద్యాలయంలో కెమిస్ట్రీ ప్రొఫెసర్ అయిన డెన్మార్క్ రసాయన శాస్త్రవేత్త మెల్డాల్, కొన్ని సమ్మేళనాలను జోడించడం వల్ల క్లిక్ కెమికల్ రియాక్షన్ ఎలా ఏర్పడుతుందో చూపించే ప్రతిచర్యను కనుగొన్నారు.
జీవుల లోపల సంభవించే ప్రతిచర్యలను అభివృద్ధి చేయడానికి బెర్టోజీ క్లిక్ కెమిస్ట్రీని ఉపయోగించారు మరియు కణితి కణాలపై దాడి చేయడానికి కొత్త రకమైన జీవ ఔషధాలను సృష్టించారు. బయోఆర్తోగోనల్ ప్రతిచర్యలను ఉపయోగించి, బెర్టోజీ క్లిక్ కెమిస్ట్రీని కొత్త కోణానికి తీసుకువెళ్లారు.
కొత్త అణువులను ఎందుకు సృష్టించాలి?
చికిత్సా మందులు మరియు ఔషధాలను అభివృద్ధి చేయడానికి కొత్త అణువుల సృష్టి అవసరం. సంక్లిష్ట అణువులు నిర్మించబడినప్పుడు, అనేక ఉప-ఉత్పత్తులు సృష్టించబడతాయి. ఈ ప్రతిచర్యలు బహుళ దశల్లో జరుగుతాయి మరియు ఉప-ఉత్పత్తులు ప్రక్రియ యొక్క సామర్థ్యానికి ఆటంకం కలిగిస్తాయి. అందువల్ల, మృదువైన ప్రవాహాన్ని నిర్ధారించడానికి ఉప-ఉత్పత్తులను తీసివేయడం చాలా ముఖ్యం.
అయినప్పటికీ, ఉప-ఉత్పత్తుల తొలగింపు సవాలుగా ఉంది ఎందుకంటే ఇది సమయం తీసుకునే మరియు ఖరీదైన ప్రక్రియ, మరియు ఇతర పదార్థాల నష్టానికి దారితీస్తుంది. ఇక్కడే క్లిక్ కెమిస్ట్రీ రెస్క్యూకి వస్తుంది.
క్లిక్ కెమిస్ట్రీ అంటే ఏమిటి?
క్లిక్ కెమిస్ట్రీ అనేది 2001లో షార్ప్‌లెస్‌చే రూపొందించబడిన పదం, ఇది అధిక దిగుబడిని, విస్తృత పరిధిని ఉత్పత్తి చేసే ప్రతిచర్యలను వివరించడానికి, క్రోమాటోగ్రఫీ వంటి విభజన పద్ధతులు లేకుండా తొలగించగల, నిర్వహించడానికి సులభమైన మరియు నిర్వహించగల ఉప-ఉత్పత్తులను మాత్రమే సృష్టించడం. సులభంగా తొలగించగల ద్రావకాలలో.
క్లిక్ కెమిస్ట్రీ అనేది మాలిక్యులర్ బిల్డింగ్ బ్లాక్‌లను త్వరగా మరియు సమర్ధవంతంగా కలిసి స్నాప్ చేయడానికి అనుమతించే టెక్నిక్ అని నోబెల్ ప్రైజ్ ఆర్గనైజేషన్ తన వెబ్‌సైట్‌లో పేర్కొంది. ఇది ఫార్మాస్యూటికల్స్‌ను అభివృద్ధి చేయడానికి, DNA మ్యాప్ చేయడానికి మరియు కొత్త పదార్థాలను రూపొందించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.
బయోఆర్తోగోనల్ ప్రతిచర్యలు ఏమిటి?
బయోఆర్తోగోనల్ రియాక్షన్ అనేది జీవ వ్యవస్థలో జరిగే ప్రతిచర్య, ఇది వ్యవస్థ యొక్క స్థానిక బయోకెమిస్ట్రీతో సంకర్షణ చెందదు లేదా జోక్యం చేసుకోదు. కణం యొక్క సాధారణ కెమిస్ట్రీకి భంగం కలిగించకుండా జరిగే ఈ ప్రతిచర్యలు బయోకెమిస్ట్రీకి భారీ చిక్కులను కలిగి ఉంటాయి.
బెర్టోజీ యొక్క బయోఆర్తోగోనల్ రియాక్షన్‌ల యొక్క కొన్ని అనువర్తనాల్లో లక్ష్య క్యాన్సర్ చికిత్సలు ఉన్నాయి.
షార్ప్‌లెస్ అణువులను సృష్టించడానికి సులభమైన మార్గాన్ని కనుగొంది
2001లో కెమిస్ట్రీలో తన మొదటి నోబెల్ బహుమతిని అందుకోవడానికి ముందు, షార్ప్‌లెస్ కెమిస్ట్రీలో కొత్త విధానంపై పని చేస్తున్నాడు. రసాయన శాస్త్రవేత్తలు సహజ అణువులను అనుకరించడం మానేయాల్సిన సమయం ఆసన్నమైందని, కొత్త ఫార్మాస్యూటికల్‌ల అభివృద్ధికి అడ్డంకులు సృష్టించే ప్రక్రియలు సంక్లిష్టంగా ఉన్నాయని అతను ఒక శాస్త్రీయ పత్రికలో రాశాడు.
శక్తివంతమైన యాంటీబయాటిక్, మెరోపెనెమ్ యొక్క ఉదాహరణను ఉటంకిస్తూ, షార్ప్‌లెస్ ఒక నిర్దిష్ట పదార్ధం యొక్క పారిశ్రామిక ఉత్పత్తికి క్లినికల్ ట్రయల్స్‌లో ఉపయోగించిన దానికంటే ఎక్కువ ఉత్పత్తి సామర్థ్యం అవసరమని వివరించారు. ఆరు సంవత్సరాల పని తర్వాత, షార్ప్‌లెస్ యాంటీబయాటిక్‌ను పెద్ద ఎత్తున ఉత్పత్తి చేయడానికి ఒక మార్గాన్ని కనుగొంది.
షార్ప్‌లెస్ ప్రకారం, కార్బన్ పరమాణువుల మధ్య బంధాలు రసాయన శాస్త్రవేత్తలకు అడ్డంకిగా ఉంటాయి. ఎందుకంటే వివిధ అణువుల నుండి కార్బన్ పరమాణువులు ఒకదానితో ఒకటి బంధాలను ఏర్పరచడానికి రసాయన డ్రైవ్‌ను కలిగి ఉండవు, ఫలితంగా అవి కృత్రిమంగా సక్రియం చేయబడాలి. కృత్రిమ క్రియాశీలత తరచుగా అవాంఛిత సైడ్ రియాక్షన్స్ మరియు మెటీరియల్ నష్టానికి దారితీస్తుంది.
అందువల్ల, షార్ప్‌లెస్ తన సహోద్యోగులను ఇప్పటికే పూర్తి కార్బన్ ఫ్రేమ్‌ను కలిగి ఉన్న చిన్న అణువులను ప్రయత్నించి మరియు లింక్ చేయమని ప్రోత్సహించాడు, బదులుగా అయిష్ట కార్బన్ అణువులను ఒకదానితో ఒకటి ప్రతిస్పందించడానికి బలవంతం చేశాడు.
ఇంకా చదవండి | నోబెల్ బహుమతి 2022: మానవులు మరియు అంతరించిపోయిన బంధువుల మధ్య సంబంధం – స్వీడిష్ జెనెటిసిస్ట్ ఫిజియాలజీ నోబెల్ గెలుచుకున్న ఆవిష్కరణలు
నత్రజని లేదా ఆక్సిజన్ అణువుల వంతెనలను ఉపయోగించి సాధారణ అణువులను ఒకదానితో ఒకటి అనుసంధానించవచ్చని గమనించబడింది, వీటిని నియంత్రించడం సులభం. ఈ ప్రతిచర్యలలో, అణువులు కలిసి బంధించడానికి బలమైన అంతర్గత డ్రైవ్ ఉంది. ఫలితంగా, సైడ్ రియాక్షన్లను నివారించవచ్చు మరియు పదార్థం యొక్క నష్టం తక్కువగా ఉంటుంది.
నోబెల్ ప్రైజ్ ఆర్గనైజేషన్ ప్రకారం, షార్ప్‌లెస్ క్లిక్ కెమిస్ట్రీ సహజ అణువుల యొక్క ఖచ్చితమైన కాపీలను అందించలేకపోయినా, అదే విధులను నిర్వహించే అణువులను కనుగొనడం సాధ్యమవుతుంది. అందువల్ల పారిశ్రామిక స్థాయిలో ఫార్మాస్యూటికల్స్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి క్లిక్ కెమిస్ట్రీ ఉపయోగపడుతుందని ఆయన చెప్పారు.
షార్ప్‌లెస్ 2001లో ఒక ప్రచురణలో రాశారు, రసాయన ప్రతిచర్యను క్లిక్ కెమిస్ట్రీ రియాక్షన్ అని పిలవడానికి పూర్తి చేయవలసిన ప్రమాణాలలో ఒకటి, ఈ ప్రక్రియ ఆక్సిజన్ మరియు నీరు, చౌకైన మరియు పర్యావరణ అనుకూల ద్రావకం సమక్షంలో జరగాలి.
మెల్డాల్ యొక్క క్లిక్ రియాక్షన్ రసాయన శాస్త్రాన్ని విప్లవాత్మకంగా మార్చింది
మెల్డాల్ మరియు షార్ప్‌లెస్ స్వతంత్రంగా రసాయన శాస్త్రంలో విప్లవాత్మకమైన ప్రతిచర్యను కనుగొన్నారు మరియు క్లిక్ కెమిస్ట్రీ యొక్క “కిరీటం-రత్నం”గా అభివర్ణించారు. ప్రతిచర్యను కాపర్ ఉత్ప్రేరక అజైడ్-ఆల్కైన్ సైక్లోడిషన్ అంటారు. అజైడ్ అనేది N3 అణువును కలిగి ఉన్న సమ్మేళనం, మరియు ఆల్కైన్ అనేది ట్రిపుల్ బాండ్‌ను కలిగి ఉన్న అసంతృప్త హైడ్రోకార్బన్.
మెల్డెల్, సంభావ్య ఫార్మాస్యూటికల్ పదార్థాలను కనుగొనే పద్ధతులపై పని చేస్తున్నప్పుడు, పూర్తిగా సాధారణ ప్రతిచర్యను నిర్వహించాడు, దీనిలో ఆల్కైన్‌ను హాలోజన్ అణువును కలిగి ఉన్న కర్బన సమ్మేళనం అయిన ఎసిల్ హాలైడ్‌తో చర్య జరిపేలా చేయడం వారి లక్ష్యం. ఒక మృదువైన ప్రతిచర్యను నిర్ధారించడానికి శాస్త్రవేత్తలు కాపర్ అయాన్లు మరియు పల్లాడియంను ఉత్ప్రేరకాలుగా జోడించాలి.
అయితే, మెల్డాల్ మరియు అతని సహచరులు ఊహించని ఫలితాన్ని గమనించారు. ఆల్కైన్ ఎసిల్ హాలైడ్ అణువు యొక్క తప్పు ముగింపుతో ప్రతిస్పందిస్తుంది. ఆ చివర అజైడ్ ఉంది. ఆల్కైన్ మరియు అజైడ్ అణువులు కలిసి ట్రయాజోల్ అని పిలువబడే రింగ్-ఆకారపు నిర్మాణాన్ని సృష్టించాయి.
ట్రైజోల్స్ ఉపయోగకరమైన రసాయన నిర్మాణాలు, స్థిరంగా ఉంటాయి మరియు కొన్ని వ్యవసాయ రసాయనాలు, ఔషధాలు మరియు రంగులలో కనిపిస్తాయి.
శాస్త్రవేత్తలు గతంలో ట్రయాజోల్‌లను రూపొందించడానికి ప్రయత్నించినప్పటికీ, ప్రతిచర్యలు కూడా అవాంఛిత ఉప-ఉత్పత్తుల ఏర్పాటుకు దారితీశాయి. మెల్డాల్ రాగి అయాన్లను ఉపయోగించినందున, ప్రతిచర్య నియంత్రించబడుతుంది, తద్వారా ఒకే ఒక పదార్ధం ఏర్పడింది. అందువల్ల, ఎసిల్ హాలైడ్ ప్రతిచర్య పాత్రలో తాకబడలేదు.
జూన్ 2001లో, మెల్డెల్ తన ఆవిష్కరణను శాన్ డియాగోలో జరిగిన సింపోజియంలో సమర్పించాడు మరియు 2002లో, అతను తన ఫలితాలను శాస్త్రీయ పత్రికలో ప్రచురించాడు.
అదే సంవత్సరం, షార్ప్‌లెస్, మెల్డాల్ నుండి స్వతంత్రంగా, అజైడ్‌లు మరియు ఆల్కైన్‌ల మధ్య రాగి ఉత్ప్రేరక చర్య గురించి ఒక పత్రాన్ని ప్రచురించింది మరియు దానిని “ఆదర్శ” క్లిక్ రియాక్షన్‌గా అభివర్ణించింది. ప్రతిచర్య నీటిలో పనిచేస్తుంది మరియు నమ్మదగినది, షార్ప్‌లెస్ రాశారు.
గ్లైకాన్‌లపై బెర్టోజీ యొక్క పని
1990వ దశకంలో, బెర్టోజీ గ్లైకాన్‌లపై పనిచేయడం ప్రారంభించాడు, గతంలో పెద్దగా దృష్టిని ఆకర్షించని అణువుల సమూహం. గ్లైకాన్‌లు సంక్లిష్ట కార్బోహైడ్రేట్‌లు, ఇవి వివిధ రకాల చక్కెరల నుండి తయారవుతాయి, ఇవి తరచుగా ప్రోటీన్లు మరియు కణాల ఉపరితలంపై కూర్చుంటాయి మరియు వైరల్ ఇన్‌ఫెక్షన్లు మరియు రోగనిరోధక వ్యవస్థ యొక్క క్రియాశీలతతో సహా అనేక జీవ ప్రక్రియలలో ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తాయి.
రసాయన శాస్త్రవేత్తలకు ఒక అడ్డంకి ఏమిటంటే, గ్లైకాన్‌లను అధ్యయనం చేయడానికి వారి వద్ద సాధనాలు లేవు. అయినప్పటికీ, బెర్టోజీ సవాలును అధిగమించాలని నిర్ణయించుకున్నాడు మరియు 1990లలో, రోగనిరోధక కణాలను శోషరస కణుపులకు ఆకర్షించే గ్లైకాన్‌ను మ్యాపింగ్ చేయడం ప్రారంభించాడు.
ఇంకా చదవండి | ఫిజిక్స్ నోబెల్ 2022: క్వాంటం ఎంటాంగిల్‌మెంట్ యొక్క రహస్యాలు మరియు భవిష్యత్తు కోసం వాటి ఔచిత్యం
గ్లైకాన్‌లను నిర్మించే చక్కెరలలో ఒకటైన సిలికాన్ యాసిడ్ యొక్క అసహజ రూపాంతరాన్ని కణాలను ఉత్పత్తి చేయడంలో తాను ఎలా విజయం సాధించానో బెర్టోజీ ఒక సెమినార్‌లో జర్మన్ శాస్త్రవేత్త నుండి విన్నాడు. కణాలు ఒక రకమైన మాలిక్యులర్ హ్యాండిల్‌తో సియాలిక్ యాసిడ్‌ను ఉత్పత్తి చేసేలా చేయడానికి ఇదే పద్ధతిని ఉపయోగించాలని ఆమె నిర్ణయించుకుంది, తద్వారా సవరించిన సియాలిక్ యాసిడ్‌ను కలిగి ఉన్న కణాలను మ్యాప్ చేయడానికి ఆమె హ్యాండిల్‌ను ఉపయోగించవచ్చు.
సెల్‌లో గ్లైకాన్‌లు ఎక్కడ దాగి ఉన్నాయో ప్రసరించే కాంతిని బహిర్గతం చేసేలా హ్యాండిల్‌కు ఫ్లోరోసెంట్ మాలిక్యూల్‌ను జతచేయవచ్చని ఆమె భావించింది.
అందువల్ల, ఆమె సెల్‌ను ప్రకాశవంతం చేయడానికి బయోఆర్తోగోనల్ కెమిస్ట్రీని ఉపయోగించింది.
బెర్టోజీ సజీవ కణాలలో రాగి రహిత క్లిక్ ప్రతిచర్యను ప్రదర్శించారు
కాపర్ ఉత్ప్రేరక అజైడ్-ఆల్కైన్ సైక్లోడిషన్ రియాక్షన్ రాగి అయాన్ల సమక్షంలో మాత్రమే ఆల్కైన్‌పై క్లిక్ చేయడానికి అజైడ్‌ను అనుమతించింది. జీవులకు రాగి విషపూరితం కాబట్టి, జీవుల లోపల ప్రతిచర్య నిర్వహించబడదు.
బెర్టోజీ 1961లో, అజైడ్‌లు మరియు ఆల్కైన్‌లు రాగి సహాయం లేకుండా దాదాపు పేలుడు పద్ధతిలో స్పందించగలవని పరిశోధనలు జరిగాయి. ఆల్కైన్ ఒక రింగ్-ఆకారపు రసాయన నిర్మాణంలోకి బలవంతంగా ఉంటే ఇది సాధ్యమవుతుంది, దీని ఫలితంగా ఒక మృదువైన ప్రతిచర్యను నిర్ధారించడానికి తగినంత శక్తిని ఉత్పత్తి చేసే ఒత్తిడి ఏర్పడుతుంది.
బెర్టోజీ కణాలలో ప్రతిచర్యను పరీక్షించారు మరియు అది బాగా పని చేస్తుందని చూశారు. ఆమె 2004లో స్ట్రెయిన్-ప్రోమోటెడ్ ఆల్కైన్-అజైడ్ సైక్లోడిషన్ అనే కాపర్-ఫ్రీ క్లిక్ రియాక్షన్‌ని ప్రచురించింది.
మొదట, బెర్టోజీ కణాలను సవరించిన చక్కెరతో దానిపై ఒక అజైడ్‌తో అందించాడు, ఇది ఒక రకమైన మాలిక్యులర్ హ్యాండిల్‌గా పనిచేసింది. అప్పుడు, సవరించిన చక్కెర గ్లైకాన్‌లలో చేర్చబడింది.
దీని తరువాత, బెర్టోజీ ఆల్కైన్‌ను ఉపయోగించాడు, అది రింగ్-ఆకారపు అణువులోకి బలవంతంగా వచ్చింది. ఆల్కైన్ మరియు అజైడ్ మధ్య క్లిక్ రియాక్షన్ జరిగింది.
ఆమె ఆల్కైన్‌కు ఫ్లోరోసెంట్ అణువును కూడా జత చేసింది, సెల్ ఉపరితలంపై ఉన్న గ్లైకాన్‌లను ట్రాక్ చేయడానికి ఆమెను అనుమతిస్తుంది.
ఈ ప్రక్రియ యొక్క అతిపెద్ద ప్రయోజనం ఏమిటంటే, అజైడ్ జీవ కణాలను ప్రభావితం చేయదు, అంటే దానిని జీవులలో ప్రవేశపెట్టవచ్చు.
ఫార్మాస్యూటికల్స్‌లో రసాయన శాస్త్రం మరియు బయోఆర్తోగోనల్ ప్రతిచర్యలు ఎందుకు ముఖ్యమైనవి
క్లిక్ ప్రతిచర్యలు ప్రపంచానికి ప్రయోజనకరంగా ఉంటాయి ఎందుకంటే అవి కొత్త పదార్థాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగించబడతాయి. ఉదాహరణకు, కొంతమంది తయారీదారులు ఫైబర్ లేదా ప్లాస్టిక్‌కు క్లిక్ చేయదగిన అజైడ్‌ను జోడించి, యాంటీ బాక్టీరియల్, సూర్యరశ్మిని సంగ్రహించే మరియు అతినీలలోహిత వికిరణం నుండి రక్షించే విద్యుత్‌ను నిర్వహించే పదార్థాలపై క్లిక్ చేస్తారు.
ఫార్మాస్యూటికల్ పరిశ్రమలో క్లిక్ కెమిస్ట్రీ కూడా ఉపయోగించబడుతుంది.
బెర్టోజీ కణితి కణాల ఉపరితలంపై గ్లైకాన్‌లను అధ్యయనం చేశారు. రోగనిరోధక కణాలను మూసివేయడం ద్వారా శరీరం యొక్క రోగనిరోధక వ్యవస్థ నుండి కణితులను రక్షించడానికి గ్లైకాన్‌లు కనిపిస్తాయని ఆమె కనుగొంది. తన సహోద్యోగులతో కలిసి, బెర్టోజీ రక్షిత యంత్రాంగాన్ని నిరోధించడానికి కొత్త రకం జీవ ఔషధాలను సృష్టించింది.
ఫార్మాస్యూటికల్ చేయడానికి, వారు కణితి కణాల ఉపరితలంపై గ్లైకాన్‌లను విచ్ఛిన్నం చేసే ఎంజైమ్‌లకు గ్లైకాన్-నిర్దిష్ట యాంటీబాడీని చేరారు.
ఆధునిక క్యాన్సర్‌తో బాధపడుతున్న వ్యక్తులపై క్లినికల్ ట్రయల్స్‌లో శాస్త్రవేత్తలు ఫార్మాస్యూటికల్‌ను పరీక్షిస్తున్నారు.
కొంతమంది పరిశోధకులు క్లిక్ చేయదగిన ప్రతిరోధకాలను అభివృద్ధి చేస్తున్నారు, అవి వాటికి జోడించడం ద్వారా కణితుల శ్రేణిని లక్ష్యంగా చేసుకుంటాయి. దీని తరువాత, యాంటీబాడీకి క్లిక్ చేసే రెండవ అణువు ఇంజెక్ట్ చేయబడుతుంది. ఈ అణువు రేడియో ఐసోటోప్ కావచ్చు, ఇది పాజిట్రాన్ ఎమిషన్ టోమోగ్రఫీ (PET) స్కానర్‌లను ఉపయోగించి కణితులను ట్రాక్ చేయగలదు. క్యాన్సర్ కణాల వద్ద రేడియేషన్ యొక్క ప్రాణాంతకమైన మోతాదును లక్ష్యంగా చేసుకునే అణువును కూడా ఉపయోగించవచ్చు.
ఈ విధంగా, క్లిక్ రియాక్షన్‌లు మరియు బయోఆర్తోగోనల్ కెమిస్ట్రీ మానవజాతికి భారీ ప్రయోజనం చేకూరుస్తాయి.
[ad_2]
Source link