Vědci z Purdue University používají modely strojového učení k vytváření nových možností pro zkumavky na objevování drog. Uznání: Purdue University / Gaurav Chopra
Vícekomponentní reakční krok s významnou inovací v oblasti strojového učení ke zlepšení chemické knihovny pro objevování léků.
Strojové učení se používá ve většině chemických věd pro návrh léčiv a další procesy.
Modely testované v očekávání nových reakčních účinků a používané ke zlepšení lidského porozumění k interpretaci reaktivních chemických rozhodnutí učiněných takovými modely jsou omezenější.
Inovátoři Purdue University zavedli reaktivní chemické vývojové diagramy, které chemikům pomáhají interpretovat výsledky reakce pomocí statisticky robustních statistických studií trénovaných v malých reakcích. Práce byla publikována v Organické dopisy.
“Vytváření nových a okamžitých reakcí je nezbytné pro chemický design objevování léků v knihovně,” uvedl Gaurav Chopra, odborný asistent analytické a fyzikální chemie na Purdue’s College of Science. „Vytvořili jsme novou, rychlou a silnou vícesložkovou reakci (MCR) N-Sulfonyliminy používané jako reprezentativní případ pro generování tréninkových dat pro modely strojového učení, předpovídání důsledků reakce a testování nových reakcí ve slepé budoucnosti metoda.
„Doufáme, že tato práce připraví půdu pro transformaci současného modelu prostřednictvím vývoje přesných modelů strojového učení člověka k interpretaci důsledků reakcí, které zvýší kreativitu a efektivitu. lidským chemikům najít nové chemické reakce a zlepšit potrubí organické a procesní chemie. “
Chopra vysvětlil, že metoda strojového učení Purdue translace člověka odhalila vývojové diagramy chemické reaktivní látky, lze očekávat, že testuje reaktivní v jakékoli MCR nebo jakékoli chemické reakci. Nepotřebuje roboty jakékoli velikosti, protože tyto metody mohou chemici použít při reakci na své laboratorní testy.
„Poskytujeme první zprávu v rámci kombinujícím rychlé experimenty syntetické chemie a výpočty chemických hodnot pro porozumění mechanismu reakce a modelům strojového učení známým člověkem. statistiky pro stanovení chemických vzorců pro prediktivní a experimentální testování různých reaktivních N-sulfonyliminy, “řekl Chopra.
Tato práce je v souladu s dalšími inovacemi a výzkumem laboratoří Chopra, přičemž členové týmu spolupracují s Office Purdue Research Foundation Office of Technology Commercialization na patentování více technologií.
„Bezprecedentní použití modelu strojového učení k vytvoření chemických reaktivních vývojových diagramů nám pomohlo pochopit reaktivní v běžně používané variantě. N-sulfonyliminy v MCR, “uvedl Krupal Jethava, postdoktorand v Choprově laboratoři, který se na práci podílel. „Věříme, že spolupráce ruku v ruce s organickými a výpočetními chemiky otevře v budoucnu novou cestu k řešení složitých chemických reaktivních problémů pro další reakce.“
Chopra uvedl, že vědci z Purdue doufají, že jejich práce připraví půdu pro to, aby byl jedním z mnoha příkladů, které ukazují sílu strojového učení pro nové pokroky v syntetických metodách pro design drogy a další.
„V této práci se snažíme zajistit, aby náš model strojového učení byl snadno srozumitelný méně zkušeným chemikům v této oblasti,“ řekl Jonathan Fine, bývalý absolvent Purdue, který co-psaní práce. „Věříme, že tyto modely mají potenciál nejen předvídat reakce, ale také lépe porozumět, kdy k dané reakci dojde. K prokázání toho používáme náš model k vedení další substráty k testování, zda dojde k reakci. “
Odkaz: „Zrychlený mechanismus reaktivity a strojový překlad N-sulfonyliminových strojů na vícesložkové reakce“, autor: Krupal P. Jethava, Jonathan Fine, Yingqi Chen, Ahad Hossain a Gaurav Chopra, 19. října 2020, Organické dopisy.
DOI: 10.1021 / acs.orglett.0c03083
O Purdue Research Foundation Office of Technology Technologyization
Úřad Purdue Research Foundation Office of Technology Technology provedl jeden z nejkomplexnějších programů přenosu technologií na předních amerických výzkumných univerzitách poskytovaných touto kanceláří, který podporuje iniciativy ekonomického rozvoje na Purdue University a je využíván akademické aktivity univerzity prostřednictvím prodeje, licencí a ochrany duševního vlastnictví Purdue. Kancelář právě šla do Konvergenčního centra pro inovace a spolupráci ve čtvrti Discovery Park, sousedící s areálem Purdue. Ve fiskálním roce 2020 úřad ohlásil 148 jednání o 225 podepsaných technologiích, 408 obdržených zveřejnění a 180 vydaných amerických patentů. Kancelář provozuje Purdue Research Foundation, která získala ocenění Asociace veřejných a pozemkových grantových univerzit v roce 2019 za inovace a ekonomickou prosperitu. Do roku 2020 bude IPWatchdog Institute třetí zemí v Purdue v národním startupu a 20 nejlepších patentů. Purdue Research Foundation je soukromá nezisková nadace vytvořená k podpoře poslání Purdue University.
O univerzitě Purdue
Purdue University je přední veřejná výzkumná instituce, která vyvinula praktická řešení nejnáročnějších výzev dneška. Umístil č. 5 Nejinovativnější univerzita ve Spojených státech prostřednictvím zprávy US News & World Report přináší Purdue výzkum, který mění svět a objevuje vnější svět. Purdue nabízí praktické a online učení v reálném světě a nabízí inovativní vzdělávání pro každého. V závislosti na přístupnosti a přístupnosti Purdue zmrazila školné a většinu poplatků na úrovni 2012–2013, což umožnilo více studentům než kdy jindy promovat bez dluhů.