Нейросеть предскажет перспективные способы доставки лекарств
Ученые НИЯУ МИФИ с помощью нейросетей исследовали закономерности, взаимодействия различных лекарств с фторированными фуллеренами. Это поможет разработке наномедицинских препаратов, которые будут точечно доставляться к пораженным органам пациентов.
Результаты исследования опубликованы в научном журнале Journal of Molecular Liquids. Фуллерены – шарообразные полые кластеры диаметром чуть меньше нанометра. Самый известный фуллерен C60 состоит из 60 атомов углерода и по своей структуре похож на футбольный мяч. Он известен с 1984 года, а в 1996 его открытие было отмечено Нобелевской премией по химии.
Исследования последних трех лет доказали, что фуллерен интересен не только химикам, но и медикам, так как он может адсорбировать многие противораковые лекарства, усиливать их активность в несколько раз и обеспечивать им лучшее проникновение в раковые клетки. При этом он совершенно не ядовит и легко выводится из организма.
Недорогой и хорошо воспроизводимый, по сравнению с другими наночастицами, синтез фуллерена сделал его распространенным «носителем» для доставки лекарств. Сфера его применения расширяется: теперь он доставляет лекарства не только от рака, но и от диабета, а также сердечно-сосудистых и респираторных заболеваний, включая коронавирусную инфекцию.
Фторированные фуллерены заслуживают особого внимания. Их легче отслеживать в организме при помощи ядерного магнитного резонанса, а еще они могут контролируемо выделять лекарства благодаря высокой активности в ближнем инфракрасном диапазоне. Однако несмотря на все преимущества фторированных фуллеренов, они не могут быть признаны универсальными носителями: одни лекарства могут эффективно доставляться на них, а другие – нет.
Исследовать взаимодействие каждого лекарства с фуллеренами слишком трудозатратно, на это не хватит никаких ресурсов, поэтому ученые НИЯУ МИФИ обратились к помощи квантово-химического моделирования и нейронных сетей, сообщил профессор НИЯУ МИФИ Константин Катин.
«Это позволило нам рассмотреть не одно-два лекарства, как обычно делается в подобных исследованиях, а сразу сорок популярных лекарств. Этого количества оказалось достаточно, чтобы провести статистический анализ: мы выявили «лидеров», «середнячков» и «аутсайдеров» среди лекарств (разумеется, речь идёт лишь об их способности доставляться на фуллеренах)», — рассказал он.
Чтобы сделать выводы об остальные лекарствах, включая те, которые еще только будут открыты в ближайшие годы, исследователи попытались установить закономерности, описывающие их взаимодействия с фуллеренами. Для этого они использовали, в том числе, нейронные сети, которые иногда могут находить неочевидные для человека закономерности.
«Обученная нами сеть может предсказывать, насколько надежно лекарство может быть «закреплено» на фуллерене. Ее точность ограничена, зато она работает очень быстро и совершенно бесплатно, что делает ее полезной по крайней мере для первичного анализа лекарств», — сообщил Константин Катин.
Также в ходе работы было обнаружено, что лучше всего связывается с фуллереном противораковый препарат алтретамин. Он используется уже больше 20 лет, но до сих пор не доставляется на фуллеренах. Авторы рассчитывают, что это будет исправлено вскоре после публикации их исследования.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Если достаточно развитая цивилизация может отправлять к звездам не колонистов, а крошечные автономные зонды с ИИ, роботами и архивами знаний, то молчание Вселенной становится еще более странным. Возможно, развитые цивилизации не строят космические империи и не окружают звезды мегаструктурами, а расселяются по Галактике тихо — с помощью малозаметных автоматических систем.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно