Giải Nobel Hóa học tôn vinh nghiên cứu trong phát triển liên kết phân tử

Chiều 5/10, Viện Hàn lâm khoa học hoàng gia Thụy Điển đã công bố giải Nobel Hóa học năm 2022 thuộc về 3 nhà khoa học Carolyn R.

Bertozzi (Mỹ), Morten Meldal (Đan Mạch) và K. Barry Sharpless (Mỹ) với nghiên cứu phản ứng hóa học click và phản ứng hóa học sinh trực giao, được sử dụng trong phát triển dược phẩm và lập bản đồ ADN.

Hai nhà khoa học Barry Sharpless và Morten Meldal đã đặt nền tảng cho phản ứng hóa học click – thuật ngữ đề cập đến việc sử dụng các phân tử dễ dàng liên kết với nhau, trong khi bà Carolyn Bertozzi đưa phản ứng này tới một tầm cao mới và bắt đầu sử dụng trong tổ chức sống.

Chủ tịch Hội đồng Nobel Hóa học Johan qvist cho biết giải Nobel Hóa học năm nay tập trung vào phương pháp giúp vấn đề trở nên đơn giản và dễ dàng hơn. Những phân tử hữu dụng có thể được xây dựng theo cách thức trực tiếp hơn.

Trong lĩnh vực hóa học, phản ứng click có tính ứng dụng rất cao trong nhiều lĩnh vực như vật liệu polymer (tổng hợp các dendrimer – loại polymer giống như nhánh cây), trong sinh học (tổng hợp ghép các mạch polymer lên các đại phân tử như enzyme hay protein tạo thành các loại vật liệu lai có tính ứng dụng mạnh), hay trong y học (tổng hợp các polymer chức năng thay đổi hình dạng theo điều kiện môi trường như pH hay nhiệt độ…).

Trong số 3 nhà khoa học được giải lần này, ông Barry Sharpless là nhà khoa học lần thứ 2 đoạt giải Nobel Hóa học và là người tiên phong phát triển phương pháp. Năm 2000, ông giới thiệu khái niệm phản ứng hóa học click, trong đó các phản ứng diễn ra nhanh chóng và tránh được phụ phẩm không mong muốn.

Hai nhà khoa học Morten Meldal và Barry Sharpless sau đó đã độc lập công bố nghiên cứu về thành phần mấu chốt của hóa học click là phản ứng cộng đóng vòng azide-alkyne xúc tác bằng đồng. Đây là phản ứng hiệu quả được sử dụng rộng rãi trong phát triển dược phẩm, lập bản đồ ADN, tạo vật liệu phù hợp với mục đích cùng nhiều ứng dụng khác.

Bà Carolyn Bertozzi đã tiến xa hơn trong phát triển phản ứng hóa học click. Để lập bản đồ những phân tử sinh học quan trọng nhưng khó tìm trên bề mặt tế bào, gọi là glycan, bà phát triển phản ứng click, hoạt động bên trong tổ chức sống. Phản ứng sinh trực giao đã diễn ra mà không làm gián đoạn quá trình sinh hóa của tế bào.

Từ năm 1901 đến năm 2021, Viện Hàn lâm khoa học hoàng gia Thụy Điển đã trao 113 giải Nobel Hóa học, trong đó có 7 phụ nữ. Năm 2021, giải Nobel Hóa học thuộc về 2 nhà khoa học Benjamin List (Đức) và David MacMillan (Mỹ) với công trình nghiên cứu và phát triển hình thức xúc tác hữu cơ không đối xứng trong quá trình hình thành phân tử. Nghiên cứu này có thể ứng dụng vào nghiên cứu dược phẩm đồng thời giúp hóa học trở nên thân thiện hơn với môi trường.

Dự kiến, Giải Nobel Văn học và Nobel Hòa bình 2022 sẽ lần lượt được công bố vào ngày 6/10 và 7/10.