09.10.2019
2 минуты на чтение

В Нидерландах создали мини-реактор для изготовления лекарств

Устройство работает при помощи солнечного света

Фото: Bart van Overbeeke / TU Eindhoven

Ученые из Технического университета Эйндховена в Нидерландах создали листовидный мини-реактор из оргстекла. Устройство запускается при помощи солнечного света и может производить лекарства вне лабораторных условий, передает издание Vice.

В 2016 году команда специалистов под руководством доцента Технического университета Эйндховена Тимоти Ноэля совместила люминесцентный солнечный концентратор (устройство, преобразующее направленное электромагнитное излучение в электрический ток. — Прим. +1), который захватывает свет так же, как это делают листья растений (фотосинтез, процесс синтеза органических веществ из неорганических за счет энергии света. — Прим. +1), с микроканалами, заполненными химическими ингредиентами для производства медикаментов. Устройство листовидной формы было выполнено из окрашенного в красный цвет силикона. Попадающий на него рассеянный свет фокусировался на каналах, внешне напоминающих прожилки листа, и вызывал химические реакции в жидкости. Для производства аскаридола, который применяют в антигельминтных препаратах, ученые задействовали искусственное освещение, а для артемизинина, используемого для борьбы с малярией, — естественное.

Затем ученые усовершенствовали разработку: заменили силикон плексигласом (или органическим стеклом; термопластичный прозрачный пластик, который подвергается окрашиванию и тонированию. — Прим. +1) и окрасили прототип в красный, зеленый и синий цвета. Как сообщил Ноэль, для удобства вычислений ученые изменили форму мини-реактора и сделали его квадратным. В 2018 году специалисты внедрили в устройство систему обратной связи, способную компенсировать колебания солнечного излучения. «Если света слишком много, вы получаете нежелательные побочные продукты, а если света слишком мало, реакции не происходят или происходят слишком медленно», — объясняет Ноэль. «В идеале система должна автоматически адаптироваться к количеству поступающего солнечного света», — добавил эксперт.

Мини-реактор состоит из трех элементов: датчик освещения, который измеряет количество света, попадающее в микроканалы; микроконтроллер, передающий этот сигнал насосу; насос, который затем движет жидкости по каналам с нужной скоростью. По словам Ноэля, усовершенствованная разработка может прослужить более 20 лет. Кроме того, последняя версия мини-реактора может провести процесс изготовления препарата за пять минут.

«Неизбежно, что цены на энергоносители будут расти, — сказал ученый. — И при наличии такого свободного и доступного источника энергии, как солнце, эти технологические решения могут изменить ситуацию».

Разработка, по мнению специалистов, поможет производить лекарства за пределами фармацевтической лаборатории и сократить ресурсы на их транспортировку в удаленные регионы мира. По словам Ноэля, с этим устройством лекарства можно будет производить где угодно — от джунглей до Марса. «Все, что для этого нужно, — солнечный свет и мини-реактор», — говорит исследователь. Изобретение поможет сделать производство лекарств экологичнее и снизить объемы выбросов: среднестатистический фармацевтический завод, как отмечается в статье Vice, потребляет почти в 15 раз больше энергии на 1 кв. фут (0,09 кв. м), чем офисное здание.