‘क्लिक केमिस्ट्री’च्या संशोधनाचा सन्मान

गुंतागुंतीची संरचना असलेले रेणू प्रयोगशाळेत तयार करण्यासाठी ज्यांनी सुलभ पद्धत शोधून काढली आहे, अशा तीन शास्त्रज्ञांना रसायनशास्त्रातील ‘नोबेल’ जाहीर झाले आहे. त्यांच्या संशोधनाविषयी.

सामान्यतः ऑरगॅनिक केमिस्ट्रीच्या संशोधनामध्ये एखाद्या महत्वपूर्ण रसायनाची संरचना शोधून काढण्याचे प्रयत्न केले जातात. निसर्गतःच मिळणारे एखादे रसायन अत्यंत उपयुक्त पण अल्प प्रमाणात मिळत असेल तर त्याचे उत्पादन मोठ्या प्रमाणात करण्यासाठी ते प्रयोगशाळेत कसे बनवता येईल, यासाठी प्रयोग केले जातात. याला ‘ऑरगॅनिक सिंथेसिस’ म्हणतात. काही रसायने आकाराने मोठी आणि खूप गुंतागुंतीच्या रचनेची असतात. त्याची `जडणघडण’ करून ते प्रयोगशाळेत तयार करणे आव्हानात्मक असते. कारण त्या रसायनाचा त्रिमितीयुक्त (भूमितीय) आकार योग्य पद्धतीने आला नाही तर त्याचा उपयोग ‘औषध’ म्हणून करता येत नाही.

गुंतागुंतीची संरचना असलेले रेणू प्रयोगशाळेत तयार करण्यासाठी ज्यांनी सुलभ पद्धत शोधून काढलेली आहे, अशा तीन शास्त्रज्ञांना २०२२चे रसायनशास्त्रातील ‘नोबेल’ जाहीर झाले आहे. त्यांच्या अभिनव पद्धतीचे नाव आहे ‘क्लिक केमिस्ट्री’. स्क्रिप्स रिसर्च (ला जोला, कॅलिफोर्निया) मधील बॅरी शार्पलेस आणि युनिव्हर्सिटी ऑफ कोपनहेगन (डेन्मार्क) मधील मॉर्टन मेल्डल यांनी स्वतंत्र्यपणे ‘क्लिक केमिस्ट्री’चा पाया रचला. या तंत्रामध्ये प्रथम जटिल आणि मोठी संरचना असलेल्या रेणूचे प्रथम छोटे भाग तयार केले जातात. याला ‘बिल्डिंग ब्लॉक्स’ म्हणतात. नंतर ते कौशल्याने एकमेकांना जोडले जातात. हे करताना अझाईड-,अल्किल- ट्रायाझोल वर्गीय घटक असलेली रसायने आणि कॉपर (ताम्र) सहाय्यक म्हणून वापरली जातात. परिणामी आवश्यक असणारे रसायन मोठ्या प्रमाणात आणि योग्य त्या त्रिमितीयुक्त रचनेत तयार होते. तसेच नवीन रसायन अधिक कार्यक्षमतेने तयार होते. काही पॉलिमर आणि संभाव्य उपयुक्त औषधांच्या निर्मिती साठी ही पद्धत वापरण्यात आली आहे. कुलूप लावताना किल्ली फिरवल्यावर क्लिक असा आवाज येऊन कुलूप बंद होते. किंवा लेगो खेळण्या मधील छोटे प्लॅस्टिकचे तुकडे एकमेकात क्लिक असा आवाज येऊन घट्ट बसतात. त्याचप्रमाणे छोट्या रेणूंचे वेगवेगळे भाग एकमेकात गुंतून अपेक्षित मोठा रेणू तयार करता येतो. बॅरी शार्पलेस यांच्यासह पाच शास्त्रज्ञांना दोन वेळा नोबेल मिळालेले आहे. हा सन्मान बॅरी शार्पलेस यांना २००१ मध्येही मिळालेला होता.

स्टॅनफर्ड युनिव्हर्सिटीतील कॅरोलिन बर्टोझी यांनी जिवंत पेशींच्या पृष्ठभागावरील ग्लायकॅन्स वर्गीय कर्बोदकयुक्त पॉलिमरवर प्रक्रिया करून पृष्ठभागाचे निरीक्षण केले. ग्लायकॅन्स वर्गीय रेणूंचा संबंध प्रतिकारशक्तीशी येतो. या साठी ‘क्लिक केमिस्ट्री’चा उपयोग करून ‘पॉलिमर मॅपिंग’ करण्यात आले. या संशोधनासाठी चमकणारा (फ्लोरोसंट) अझाईड रेणू वापरून त्याचे फोटो काढता येतात. जिवंत पेशींच्या कार्यात अडथळा न आणता त्यांनी हे प्रयोग केले होते. पेशी जिवंत राहाव्यात म्हणून प्रयोगात ताम्र वापरले नव्हते, हे विशेष! या तंत्राला ‘बायोर्थोगोनल’ पद्धत हे नाव आहे. यामध्ये जिवंत पेशींमध्ये त्यांना कोणताही अपाय न होता रासायनिक प्रक्रिया घडवून आणल्या जातात. बायोर्थोगोनल पद्धतीचा उपयोग करून पेशींमधील प्रोटिन आणि लिपिडच्या कार्याचे निरीक्षण करता येते. याचा वापर करून कर्करोगावरील औषध तयार करता येईल. त्याचप्रमाणे डीएनएची क्रमवारी ठरवण्यासाठी उपयोग होईल. या तंत्राचा उपयोग ‘मेटॅबॉलिक इंजिनिअरिंग’ या नवीन विषयामध्ये होऊ शकेल.