Inovasi pembelajaran mesin AI untuk mengembangkan perpustakaan bahan kimia untuk penemuan obat

Ilmuwan di Purdue University menggunakan model pembelajaran mesin untuk membuat opsi baru untuk jalur penemuan obat. Kredit: Universitas Purdue / Gaurav Chopra

Reaksi multikomponen satu langkah dengan inovasi pembelajaran mesin yang dapat ditafsirkan untuk mengembangkan perpustakaan kimia untuk penemuan obat.

Pembelajaran mesin telah banyak digunakan dalam ilmu kimia untuk desain obat dan proses lainnya.

Model yang dianalisis secara prospektif untuk mendapatkan hasil reaksi baru dan digunakan untuk meningkatkan pemahaman manusia untuk menafsirkan keputusan reaktivitas kimiawi yang dibuat oleh model ini sangat terbatas.

Inovator Universitas Purdue telah memperkenalkan diagram alir reaktivitas kimia untuk membantu ahli kimia menafsirkan hasil reaksi menggunakan model pembelajaran mesin yang kuat secara statistik yang dibentuk dalam sejumlah kecil reaksi. Karya tersebut diterbitkan di Huruf organik.

“Perkembangan reaksi baru dan cepat sangat penting untuk desain perpustakaan kimia dalam penemuan obat,” kata Gaurav Chopra, asisten profesor kimia analitik dan fisik di Purdue’s College of Science. Kami telah mengembangkan reaksi multikomponen baru (MCR), cepat dan dengan botol N-sulfonylimines yang digunakan sebagai kasus representatif untuk menghasilkan data pelatihan untuk model pembelajaran mesin, memprediksi hasil reaksi, dan menguji reaksi baru dengan cara buta prospektif.

“Kami berharap pekerjaan ini membuka jalan untuk mengubah paradigma saat ini dengan mengembangkan model pembelajaran mesin yang akurat dan dapat dipahami untuk menafsirkan hasil reaksi yang akan meningkatkan kreativitas dan efisiensi ahli kimia manusia untuk menemukan reaksi kimia baru dan meningkatkan jaringan pipa. organik dan kimia proses. ”

Chopra mengatakan pendekatan pembelajaran mesin yang dapat ditafsirkan oleh tim Purdue, yang diperkenalkan sebagai diagram alir reaktivitas kimia, dapat diperluas untuk mengeksplorasi reaktivitas MCR atau reaksi kimia apa pun. Tidak memerlukan robotika skala besar, karena metode ini dapat digunakan oleh ahli kimia saat melakukan penyaringan reaksi di laboratorium mereka.

“Kami memberikan laporan pertama kerangka kerja untuk menggabungkan eksperimen cepat dalam kimia sintetik dan kalkulasi kimia kuantum untuk memahami mekanisme reaksi dan model pembelajaran mesin yang kuat secara statistik yang dapat ditafsirkan oleh manusia untuk mengidentifikasi pola kimiawi guna memprediksi dan menguji reaktivitas secara eksperimental heterogenitas N-sulfonylimines, ”kata Chopra.

Pekerjaan ini sejalan dengan inovasi dan penelitian lain dari Chopra Laboratories, yang anggota timnya bekerja dengan kantor pemasaran teknologi Purdue Research Foundation untuk mematenkan berbagai teknologi.

“Penggunaan model pembelajaran mesin yang belum pernah terjadi sebelumnya dalam pembuatan diagram alur reaktivitas kimia membantu kami memahami reaktivitas berbagai jenis penggunaan tradisional. N-sulfonylimines in MCRs, “kata Krupal Jethava, seorang rekan postdoctoral di Chopra Laboratory yang ikut menulis karya tersebut. reaksi lain di masa depan “.

Chopra mengatakan peneliti Purdue berharap karyanya akan membuka jalan untuk menjadi salah satu dari banyak contoh yang akan menunjukkan kekuatan pembelajaran mesin untuk pengembangan metodologi sintetis baru untuk desain obat dan seterusnya. masa depan.

“Dalam pekerjaan ini, kami berusaha keras untuk memastikan bahwa model pembelajaran mesin kami dapat dengan mudah dipahami oleh ahli kimia berketerampilan rendah di bidang ini,” kata Jonathan Fine, mantan mahasiswa pascasarjana Purdue yang ikut menulis pekerjaan ini. “Kami percaya bahwa model ini tidak hanya dapat digunakan untuk memprediksi reaksi, tetapi juga untuk lebih memahami kapan reaksi tertentu akan terjadi. Untuk mendemonstrasikan hal ini, kami menggunakan model kami untuk memandu substrat tambahan guna menguji apakah suatu reaksi akan terjadi. “

Referensi: “Mekanisme reaktivitas yang dipercepat dan model pembelajaran mesin N-sulfonylimine yang dapat diinterpretasikan menuju reaksi multi-komponen yang cepat” oleh Krupal P. Jethava, Jonathan Fine, Yingqi Chen, Ahad Hossain dan Gaurav Chopra, 19 Oktober 2020 , Huruf organik.
DOI: 10.1021 / acs.orglett.0c03083

Tentang Kantor Pemasaran Teknologi Purdue Research Foundation

Kantor Pemasaran Teknologi Purdue Research Foundation mengoperasikan salah satu program transfer teknologi paling komprehensif di antara universitas riset utama AS. hak milik intelektual. Kantor tersebut baru-baru ini pindah ke Pusat Konvergensi untuk Inovasi dan Kolaborasi di Distrik Taman Discovery, di sebelah kampus Purdue. Pada tahun fiskal 2020, kantor tersebut melaporkan 148 penawaran diselesaikan dengan 225 teknologi yang ditandatangani, 408 pengungkapan diterima dan 180 paten AS diterbitkan. Kantor tersebut dikelola oleh Purdue Research Foundation, yang menerima University Award for Innovation and Economic Prosperity (2019) dari Association of Public and Terrestrial Universities. Pada tahun 2020, IPWatchdog Institute memberi peringkat Purdue di tempat ketiga dalam penciptaan bisnis dan di 20 paten teratas. The Purdue Research Foundation adalah yayasan swasta nirlaba yang dibuat untuk memajukan misi Universitas Purdue.

Tentang Universitas Purdue

Purdue University adalah lembaga penelitian publik kelas dunia yang mengembangkan solusi praktis untuk tantangan tersulit saat ini. Dinobatkan sebagai universitas paling inovatif No. 5 di Amerika Serikat oleh U.S. News & World Report, Purdue menawarkan penelitian dan penemuan yang mengubah dunia di luar dunia ini. Berkomitmen untuk pembelajaran online langsung di dunia nyata, Purdue menawarkan pendidikan transformatif untuk semua orang. Berkomitmen untuk aksesibilitas dan keterjangkauan, Purdue telah membekukan uang sekolah dan sebagian besar biaya di level 2012-13, memungkinkan lebih banyak siswa daripada sebelumnya untuk lulus tanpa hutang.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Diet junk food dapat meningkatkan risiko mengemudi berbahaya di antara pengemudi truk

Diet tidak sehat yang terkait dengan kelelahan yang lebih besar: Faktor kunci dalam peningkatan risiko kecelakaan, kata para peneliti. Pola makan yang tidak sehat dapat...

Fotosintesis buatan menjanjikan sumber energi yang bersih dan berkelanjutan

Manusia dapat melakukan banyak hal yang tidak dapat dilakukan oleh tumbuhan. Kita bisa berjalan, berbicara, mendengarkan, melihat dan menyentuh. Tetapi tanaman memiliki...

Es laut di pantai Arktik menipis secepat yang saya kira

Es Arktik yang menurun bisa dibilang salah satu korban terbesar perubahan iklim, dan dampaknya sangat luas, dari keadaan beruang kutub yang ikonik dan satwa...

Dinosaurus terbesar di Australia – “Titan Selatan” – baru saja memasuki buku rekor!

Kolaborasi Australia, "Titan Cooper Selatan." Penulis: Vlad Konstantinov, Scott Hoknul © Museum Sejarah Alam Eromanga Apa lapangan basket yang lebih tinggi dari b-double, dan...

Maju dengan roket SLS Moon raksasa, pertemuan dekat dengan Ganymede dan gerhana cincin api

Inti roket Space Launch System (SLS) seberat 188.000 pon telah naik ke peluncur bergerak, di antara dua pendorong roket padat. Kredit: NASA Bergerak maju...

Newsletter

Subscribe to stay updated.