多孔微流控设备为下一代晶体材料高通量筛选铺平道路提高药物研发效率
伊利诺伊大学芝加哥分校的研究人员开发了一种新型的连续流动微流控装置，它可能帮助科学家和制药公司更有效地研究药物化合物及其结晶形状和结构，这是药物稳定性的关键因素。
该装置由一系列孔组成，其中药物溶液–由溶解在溶剂（如水）中的活性药物成分或API组成–可以以高度控制的方式与抗溶剂混合。当混合在一起时，这两种溶液允许API晶体形成一个核并生长。通过该设备，科学家可以平行地改变药物溶液与反溶剂混合的速度和比例，为晶体生长创造多种条件。当晶体在不同的条件下生长时，关于其生长速度、形状和结构的数据被收集并导入到一个数据网络。
有了这些数据，科学家们可以更快地确定制造具有理想晶体形态的最稳定晶体形式的最佳条件。
Meenesh Singh领导的UIC研究人员与赋能技术联盟合作，使用L-组氨酸验证了该设备，L-组氨酸是药物的活性成分，可以潜在地治疗类风湿性关节炎、过敏性疾病和溃疡等疾病。这些结果发表在《芯片实验室》（Lab on a Chip）上，这是英国皇家化学学会的一份期刊。
制药业需要一个强大的筛选系统，能够在较短的时间内准确地确定API的多态性和结晶动力学。但是大多数平行和组合筛选系统不能主动控制合成条件，从而导致不准确的结果，该研究展示了这样一个微流控设备的蓝图，它有平行连接的微混合器，可以在多种条件下同时捕获和生长晶体。获取更多前沿科技 研究访问：https://byteclicks.com
在他们的研究中，研究人员发现该设备能够在八个不同的条件下筛选L-组氨酸的多形态、形态和生长速度。这些条件包括摩尔浓度、乙醇体积百分比和过饱和度的变化–这是影响晶体生长速度的重要变量。使用多孔微流控设备对L-组氨酸的总体筛选时间约为30分钟，这比顺序筛选过程至少缩短了8倍。
多孔微流控设备为下一代微流控设备铺平了道路，这些设备可以实现自动化，用于晶体材料的高通量筛选。更好的筛选设备可以提高原料药的工艺开发效率，实现及时和稳健的药物生产，这最终可能导致更安全的药物，花费更少。
用于快速筛选活性药物成分晶体的连续流动微流控装置的图示。随着晶体的生长，自动数据采集和平行处理可以进行高通量筛选，这有助于设计更好的药物。
