Arriva la stampante 3D per piccole molecole che renderà qualsiasi processo di sintesi chimica semplice come un click sul mouse
(Rinnovabili.it) – In un futuro non troppo lontano i micro componenti organici di celle solari e luci a led potrebbero essere ottenuti direttamente dalla stampante 3D per molecole. Perlomeno questa è la convinzione di Martin Burke e colleghi che nei laboratori dell’Howard Hughes Medical Institute sono riusciti a semplificare la sintesi chimica di piccole molecole. E quello che hanno realizzato nel loro lavoro di ricerca ha qualcosa di unico: sono stati in grado di utilizzare un unico processo automatizzato per sintetizzare ben 14 classi distinte di molecole, altrimenti troppo difficili da ottenere. In biologia con il termine “piccole molecole” si intende composti organici a basso peso molecolare (<900 dalton) capaci di aiutare a regolare un processo biologico. La stragrande maggioranza dei farmaci sono considerati piccole molecole, e una vasta gamma di tecnologie, tra cui i LED e le celle solari si basano anche su questi composti. Si tratta di elementi, spiega Burke, che “hanno già avuto un grande impatto sul mondo. Ma abbiamo appena grattato la superficie di ciò che siamo davvero in grado di ottenere”. Il motivo? “In gran parte, perché esiste un serio ostacolo di sintesi che preclude l’accesso a tutte le loro potenzialità funzionali”.
I chimici – aggiunge lo scienziato – sviluppano quasi sempre un approccio personalizzato per la produzione di piccole molecole, progettando una serie di reazioni chimiche che, quando applicata ai giusti materiali di partenza, rende il prodotto desiderato. “Ogni volta che si crea una molecola che si deve sviluppare una strategia unica. Tale personalizzazione è lenta”. Inoltre, richiede specifiche competenze. “Attualmente si deve avere un alto grado di formazione nei processi di sintesi per ottenerle”.
La squadra di Burke ha preso spunto dalla natura per snellire la sintesi, analizzando quelle già esistenti. Gli scienziati hanno scoperto così che le piccole molecole naturali sono dotate di una struttura modulare, i cui differenti modelli sono ottenuti dal diverso modello di accoppiamento di un piccolo numero di “mattoncini” (gli elementi costitutivi). Allo stesso modo di Madre Natura, il sintetizzatore realizzato dalla squadra lavora come una stampante 3D prendendo questi mattoncini chimici (Burke e colleghi ne hanno sviluppato e resi disponibili in commercio centinaia), collegandoli fra loro come perline e ottenendo 14 diverse piccole molecole, che vanno da strutture lineari relativamente semplici a molecole densamente ripiegate.
