研究人員將失敗的癌癥藥物重新用于可印刷半導(dǎo)體

許多潛在的藥物最終在臨床試驗(yàn)中失敗了，但是由于伊利諾伊大學(xué)的新研究，曾經(jīng)被考慮用于癌癥治療的生物分子現(xiàn)在被重新用作有機(jī)半導(dǎo)體，用于化學(xué)傳感器和晶體管。

有機(jī)半導(dǎo)體負(fù)責(zé)諸如柔性電子和透明太陽能電池之類的事情，但是研究人員正在努力擴(kuò)大其在生物醫(yī)學(xué)和需要電活性分子與生物分子之間相互作用的設(shè)備中的用途。

化學(xué)和生物分子工程學(xué)教授刁瑩說，當(dāng)她的研究的兩個(gè)途徑(藥物開發(fā)和可印刷電子學(xué))在她的實(shí)驗(yàn)室中融合在一起，并在經(jīng)過充分研究的生物活性分子中發(fā)現(xiàn)類似半導(dǎo)體的特征時(shí)，她感到驚訝。該分子將自身插入DNA中以防止復(fù)制，曾經(jīng)被視為一種潛在的抗癌劑。

刁說：“我兩個(gè)研究領(lǐng)域的融合是完全出乎意料的。” “在檢查這些藥物分子時(shí)，我們注意到它們的分子結(jié)構(gòu)看起來很像我們小組其余成員正在研究的有機(jī)半導(dǎo)體。”

這些被稱為DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶抑制劑的分子是扁平的，并包含整齊堆疊的導(dǎo)電分子環(huán)列，這些特征構(gòu)成了良好的半導(dǎo)體。研究人員說，與典型的半導(dǎo)體不同，這些分子柱通過氫鍵連接在一起，氫鍵可以使電荷從一列移到另一列，形成將整個(gè)分子組裝體轉(zhuǎn)變成半導(dǎo)體的橋，這在這項(xiàng)研究之前很少見。

刁說：“這些分子可以與生物材料高特異性地相互作用，使其成為用于生物傳感器的良好候選者。” “它們也很容易印刷，但是由于它們?cè)诨瘜W(xué)上不同于其他有機(jī)半導(dǎo)體，因此需要新的溶劑。制造基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)到位。”

該團(tuán)隊(duì)印刷并測(cè)試了半導(dǎo)體，并承認(rèn)其效率和性能需要提高。刁說，關(guān)于這一進(jìn)展的真正興奮將來自發(fā)現(xiàn)相似分子的可能性。

“我們?cè)O(shè)想與機(jī)器學(xué)習(xí)研究人員合作，他們可以訓(xùn)練計(jì)算機(jī)來發(fā)現(xiàn)這些分子的獨(dú)特特征，” Diao說。“他們可以挖掘當(dāng)今可用的龐大的藥物數(shù)據(jù)庫，以搜索具有相似甚至更好的半導(dǎo)體性質(zhì)的分子。”

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