De Universiteit van Tokio heeft onlangs een baanbrekende ontdekking gedaan die de terreinen van antivirale geneesmiddelenontwikkeling en kwantumcomputing zou kunnen revolutioneren. In een studie gepubliceerd in het vooraanstaande International Union of Crystallography Journal op 1 februari 2024, onthulden onderzoekers een nieuw gebruik van diepgaande leertechnologie in de synthese en karakterisering van metaalcomplexen met krachtige antivirale eigenschappen.
Door zich te richten op een mononucleair Ni-complex, bekend om zijn remmende effecten tegen hondsdolheid, rotavirus en SARS-CoV-2, dook het team van Tokio diep in de ontwikkeling van metaalcomplexen als krachtige antivirale middelen. De studie werpt niet alleen licht op de synthese van deze complexen, maar verkent ook hun werkingsmechanismen tegen virussen die aanzienlijke bedreigingen vormen voor de mondiale volksgezondheid.
Aan de basis van deze doorbraak ligt het vakkundige gebruik van diepgaand leren door het team, specifiek een 3D-convolutioneel neuraal netwerkmodel, om enkelmoleculaire magneten (SMM’s) te voorspellen uit een enorme pool van 20.000 metaalcomplexen. Onder leiding van professor Takashiro Akitsu bereikten de onderzoekers een indrukwekkende nauwkeurigheid van 70% bij het onderscheiden van SMM’s van niet-SMM’s bij het focussen op metaalcomplexen met salen-type liganden.
De implicaties van dit onderzoek strekken zich uit tot ver buiten de ontwikkeling van antivirale geneesmiddelen. SMM’s worden al lange tijd beschouwd als potentiële componenten voor geheugenopslag met hoge dichtheid en kwantumcomputing. Hun synthese werd echter belemmerd door hoge kosten en complexe experimentele methoden. De baanbrekende methode van het team in Tokio stroomlijnt het ontdekkingsproces, waardoor de afhankelijkheid van dure en ingewikkelde benaderingen wordt verminderd.
Hoewel de voorspellingen van hun model baanbrekend zijn, zijn ze gebaseerd op bestaande gegevens en omvatten ze geen kwantumchemische berekeningen. Bijgevolg is verder experimenteel onderzoek noodzakelijk om het SMM-gedrag van de voorspelde materialen te valideren.
Het werk van het team van de Universiteit van Tokio vertegenwoordigt een tweeledige triomf op het gebied van gezondheid en technologie. De ontwikkeling van nieuwe actieve moleculen, zoals metaalcomplexen met hoge antivirale activiteiten, opent nieuwe horizonten in de strijd tegen virussen die resistent zijn tegen conventionele behandelingen. Bovendien luidt het gebruik van diepgaand leren in de materiaalwetenschap een nieuw tijdperk van innovatie in, met name op het gebied van kwantumcomputing en geheugenopslag met hoge dichtheid.
Terwijl we aan de vooravond staan van deze baanbrekende ontwikkelingen, dient het verhaal van deze wetenschappelijke inspanning als een getuigenis van de onvermoeibare zoektocht van de mensheid naar kennis en de onbegrensde mogelijkheden op het raakvlak van technologie, gezondheid en wetenschap. Hoewel er uitdagingen en onzekerheden op ons pad liggen, beloven de mogelijke beloningen een toekomst waarin ziekten zoals hondsdolheid, rotavirus en SARS-CoV-2 geen geduchte dreigingen meer vormen, en de droom van kwantumcomputing dichterbij komt.
De ontdekkingsreis gaat door, en de wereld kijkt vol verwachting toe terwijl deze wetenschappers uit Tokio de volgende stappen zetten in het ontrafelen van de geheimen van het universum, molecuul per molecuul.
The source of the article is from the blog smartphonemagazine.nl