Medicijnfabrieken overbodig door kunstmatig blad? (video)

Geplaatst op 09 september 2019 om 14:11 uur
Medicijnfabrieken overbodig door kunstmatig blad? (video)
Medicijnen goedkoop en overal kunnen produceren, met zonlicht als energiebron. Die realiteit is dichterbij dan ooit nu chemici van de TU Eindhoven een ‘mini-reactor’ presenteren die, vergelijkbaar met bladeren in de natuur, zonlicht opvangt en hiermee chemische reacties aandrijft.

In tests heeft het blad al twee soorten medicijn geproduceerd: het antimalariamiddel artemisinine en ontwormingsmiddel ascaridol. Daarmee lijkt de reactor klaar voor de praktijk. Bijvoorbeeld als lokale medicijnfabriek op moeilijk bereikbare plekken: malariamedicijnen in de jungle, en zelfs paracetamol op Mars behoort in theorie tot de mogelijkheden. "Met deze reactor kun je overal waar je wilt medicijnen maken", aldus onderzoeksleider Timothy Noel. "Je hebt alleen zonlicht nodig."


In het blad Angewandte Chemie beschrijven de onderzoekers hoe de reactor eenvoudig opschaalbaar is, voor een breed pallet aan chemische reacties is in te zetten en onder wisselende weersomstandigheden een stabiele productie houdt.
De technologie, die de potentie heeft de farmaceutische industrie sterk te verduurzamen, lijkt daarmee klaar voor commerciële opschaling.


De reactor bouwt voort op het kunstmatige blad dat Noëls team in 2016 presenteerde. Net als in de natuur verzamelen luminescent solar concentrators (LSC's) energie uit zonlicht en zetten dit om in een specifieke lichtkleur. In de LSC's zitten dunne kanaaltjes waardoor vloeistoffen worden gepompt, die zo in aanraking komen met dit licht. De combinatie van het opsluiten van licht en de microkanalen maakt dat de lichtintensiteit hoog genoeg is om de reacties te laten plaatsvinden. Dankzij een feedbacksysteem past de pompsnelheid zich bovendien aan op de hoeveelheid invallend zonlicht, waardoor een stabiele productie mogelijk is onder wisselende weersomstandigheden.


Probleem bij de eerste versie van het blad was dat het zonlicht te weinig energie leverde om de reacties op gang te helpen. Het team heeft het basismateriaal siliconenrubber daarom nu vervangen door plexiglas. "Dit materiaal heeft een hogere refractieve index, waardoor het licht beter opgesloten blijft. Ook is het goedkoper en makkelijk in grotere hoeveelheden te maken", vertelt Noël. "Maar het belangrijkste is dat we in PMMA meer soorten lichtgevoelige moleculen kunnen toevoegen. Daardoor zijn nu feitelijk alle chemische reacties over de hele breedte van het zichtbare lichtspectrum mogelijk."

 

Groene chemie

De reactor heeft het potentieel om een ernstig probleem van de farmaceutische industrie op te lossen: de toenemende druk om groener te produceren. De chemische reacties waarmee medicijnen worden geproduceerd vereisen momenteel giftige chemicaliën en veel energie in de vorm van fossiele brandstoffen. Bij gebruik van deze reactor kunnen dezelfde reacties duurzaam, goedkoop en in theorie talloze malen sneller gebeuren.

 

 

Partners gezocht

Noël: "Er zijn nauwelijks obstakels om deze technologie in de praktijk te brengen, behalve dat deze alleen bij daglicht werkt. De reactoren zijn makkelijk opschaalbaar, goedkoop en autonoom werkend, waardoor ze zeer geschikt zijn voor een kosteneffectieve productie van chemicaliën met zonne-energie. Ik ben daarom zeer positief dat we binnen een jaar een commerciële test van deze technologie moeten kunnen uitvoeren. We hopen op een partnerschap met een farmaceutisch bedrijf dat geïnteresseerd is om deze reis met ons voort te zetten."

 
© Engineersonline.nl