Химичните технологии се използват във всички сфери на нашия живот - от ежедневието на всеки от нас, та до космическите технологии. На някои от химичните технологии дори се дължи напредъкът на човечеството в областта на медицината и други сфери.

Изявени експерти от Международния съюз по теоретична и приложна химия (IUPAC), след обстоен преглед на химичните технологии и открития, направиха списък на най-важните и перспективни направления в областта на химията. Техният избор обхваща технологии за защита на околната среда и устойчивото развитие, а също така и технологии, насочени към борбата с пандемията.

Президентът на IUPAC Хавиер Гарсия Мартинес коментира при представяне на списъка, че "всяка технология, включена в списъка, е по своему забележителна, и тя има своя съществен принос при решаване на проблеми, касаещи цялото човечество". Мартинес дава пример, че "зелената" технология за синтез на амоняк ще позволи значително да се намалят вредните емисии при производство на изкуствени торове за растениевъдството. А метаболомиката (изследване на метаболити) дава на изследователите нови инструменти за изучаване на клетъчната биология.

Изкуствен хумин от биомаса

Хуминът, който е един от най-важните елементи на хумуса, се образува в природата от растителни остатъци и служи като източник на хранителни вещества. Но естественият процес на образуване на хумус е придружен от отделяне на въглероден диоксид и метан. Изкуственият хумин значително намалява емисиите на парникови газове и подобрява качеството на почвата, тъй като може да бъде балансиран по състав. Една от възможностите за производство на изкуствен хумин без парникови газове е хидротермалната хумификация на органични остатъци: те всъщност се варят с добавяне на пепел.

Блокчейн

Тази вече добре позната технология за съхранение на данни, се използвана главно като инструмент за цифрови транзакции. Химиците-изследователи избраха блокчейн, за да могат едновременно и да съхранят последователността на операциите в приложните работи и да ги държат отворени за всички участници в проекта. А химическите компании използват блокчейн, за да модернизират веригите за доставки и да гарантират тяхната сигурност.

Хемилуминесценция

Молекулите, които излъчват светлина, се използват в много области: с тяхна помощ се открива кръв на местопрестъплението или се открояват биологични проби под микроскоп. Следващата стъпка е използването в медицината на хемилуминесцентни сонди на базата на диоксетани, например, за откриване на определени видове тумори и патогенни бактерии, като салмонела.

Химически синтез на РНК и ДНК

Идеята за създаване на ваксини срещу COVID-19 на базата на РНК е вече е успешно реализирана. Следващата стъпка е да се използва този метод за предотвратяване на други инфекции и лечение на рак и диабет. Химическият синтез на РНК и ДНК вече е напълно автоматизиран.

Полусинтетичен живот

Синтезът на нуклеотиди вече е установен, въпросът е в "инструментите", които ще сведат до минимум броя на грешките в транскрипцията и транслацията на ДНК. Друга посока на тази технология е синтезирането на нуклеотиди, които не съществуват в природата. Използването им ще позволи разработването на нови методи за лечение на рак. Пионер в тази област е разработката на компанията Synthorx, придобита от Sanofi - нейният метод, наречен Thor-707, сега преминава клинични изпитвания.

Метаболомика на отделните клетки

Като цяло, метаболомиката се занимава с химичните процеси в живите организми на клетъчно ниво. Вече е възможно да се изградят метаболитни профили на отделните клетки, а следващата стъпка е проучване на процесите, които протичат при взаимодействието на патогенен организъм с клетките на тялото.

"Зелено" производство на амоняк

Амонякът е един от основните прекурсори за промишлената химия. Но производството на амоняк се извършва по технология от преди повече от век, която се нарича "процес на Хабер-Бош". Този процес е много енергоемък и е придружен от отделяне на големи количества въглероден диоксид. За да бъде заменен, се изследва използването на нови катализатори, както и пряк електрохимичен синтез във водни, солени или твърдотелни електролитни клетки. Възлагат се определени надежди и на бактериални азот-редуциращи ензими.

Целенасочено разграждане на протеини

Тази технология позволява на изследователите да контролират количеството вреден протеин в тялото, вместо да се опитват да потискат неговата активност. Лекарствата на основата на тази технология използват естествения метод за разграждане с протеазоми на протеините - обикновено така клетките използват продуктите на своя метаболизъм. Но също така този метод е подходящ за лечение на заболявания, свързани с натрупване на патологични протеини: много видове рак, болестта на Алцхаймер и на Паркинсон. Технологията вече привлече инвестиции от големи фармацевтични компании./money.bg