1
năng lượng
Năng lượng là gì?
0 comments
Thuật toán học sâu đã giúp các nhà khoa học xác định các hợp chất mới có hiệu quả chống lại vi khuẩn kháng kháng sinh – mối đe dọa sức khỏe cộng đồng khiến hàng nghìn người tử vong mỗi năm.
Với các bác sĩ lo ngại rằng thuốc kháng sinh ngày càng trở nên không hiệu quả kể từ khi Fleming lần đầu tiên tinh chế penicillin vào năm 1928, phát hiện gần đây về một hợp chất có thể tiêu diệt vi khuẩn kháng thuốc gây ra bệnh. hàng ngàn người chết trên toàn thế giới hàng năm là một điều đáng hoan nghênh.
Sử dụng thuật toán deep learning, các nhà khoa học có thể xác định được loại kháng sinh mới đầu tiên sau hơn nửa thế kỷ, chứng minh tiềm năng của trí tuệ nhân tạo trong lĩnh vực y tế và đưa ra giải pháp nhằm giải quyết vấn đề này. kháng kháng sinh, đây là một trong những mối đe dọa toàn cầu lớn nhất đối với sức khỏe con người.
Để tinh chỉnh việc lựa chọn loại kháng sinh mới này, một nhóm nghiên cứu tại phòng thí nghiệm của James Collins thuộc Viện Broad của Viện Công nghệ Massachusetts và Đại học Harvard đã sử dụng một loại AI được gọi là học sâu để sàng lọc 12 triệu hợp chất để tìm hoạt tính kháng sinh.
Sau khi phân tích chúng thông qua mô phỏng máy tính, các mô hình AI được đào tạo sau đó đã tìm thấy 3646 hợp chất có đặc tính lý tưởng giống thuốc.
.@delafuenteupenn chia sẻ trí tuệ nhân tạo như thế nào (#AI) có thể giúp hướng dẫn sự phát triển của các #kháng sinh, bao gồm cả những phát hiện mới sử dụng khái niệm học sâu để khám phá các loại kháng sinh mới, một phương pháp được phòng thí nghiệm của de la Fuente sử dụng. @sciam https://t.co/eFGmY0ZLHo
- Thuốc Penn (@PennMedicine) 26 Tháng mười hai, 2023
Các tính toán bổ sung đã xác định các cấu trúc hóa học có thể giải thích đặc tính của từng hợp chất (cụ thể là liệu chúng có gây hại cho cơ thể con người hay không), mà các nhà khoa học đã so sánh trước khi thử nghiệm 238 hợp chất trên chuột.
Khi làm như vậy, họ đã phát hiện ra năm loại không độc hại khác nhau cho thấy có nhiều hứa hẹn chống lại tình trạng kháng methicillin. Staphylococcus aureus (MRSA) và kháng vancomycin Nhiễm khuẩn huyết – đó là một số mầm bệnh cứng đầu khó tiêu diệt nhất mà chúng ta biết đến.
“Điều chúng tôi dự định làm trong nghiên cứu này là mở hộp đen,” nói Hoàng Phúc, tác giả của nghiên cứu được xuất bản trong Thiên nhiên tháng trước.
‘Các mô hình [AI] của chúng tôi không chỉ cho chúng tôi biết hợp chất nào có hoạt tính kháng sinh chọn lọc mà còn cho biết lý do tại sao, xét về mặt cấu trúc hóa học của chúng.’
Sự phát triển này được xây dựng dựa trên nghiên cứu trước đây về sức mạnh của công nghệ trong việc chống lại cuộc khủng hoảng kháng thuốc kháng sinh đang diễn ra.
Trong trường hợp học sâu, các nhà khoa học ngày càng sử dụng nó nhiều hơn để đẩy nhanh việc xác định các loại thuốc tiềm năng, dự đoán đặc tính của chúng và tối ưu hóa quá trình đưa chúng đến những bệnh nhân có nhu cầu.
Wong tiếp tục: “Những mô hình này bao gồm số lượng rất lớn các phép tính bắt chước các kết nối thần kinh và không ai thực sự biết điều gì đang diễn ra bên dưới”.
‘Công việc của chúng tôi cung cấp một khuôn khổ tiết kiệm thời gian, tiết kiệm tài nguyên và hiểu biết sâu sắc về mặt cơ học, từ quan điểm cấu trúc hóa học, theo những cách mà chúng tôi chưa từng làm cho đến nay.’
