2019年1月17日所有的故事

ChemBeads:通过人类的聪明才智提高人工智能

发现一种新药并不容易。当机器人无能为力时,三位科学家找到了一种方法。

化学微粒:玻璃表面的化学物质

小玻璃珠、粉末搅拌机和固体化学品有什么共同之处?

并不多。直到艾伯维的一组化学家有了一个想法,可以将某些化合物的筛选时间从几周缩短到几天。

早在有药物之前,就有化合物了。或者更确切地说,成千上万的化合物必须经过测试,才能找到那少数有一天可能成为药物的特殊化合物。识别这些可能转化为新药的“先导化合物”是一个漫长且耗费大量资源的测试过程。

为了测试这些化合物,科学家首先必须制造它们。不幸的是,找到制造所需化合物的必要条件往往是一个瓶颈,部分原因是可用材料的数量有限,以及缺乏有效筛选不同条件的技术。换句话说,从科学发现到潜在治疗,本已是一个痛苦而缓慢的过程,但它又增加了一个耗时、耗费资源的步骤。

在机器人与固体的较量中,固体通常获胜

化学家遇到的问题是,并不是所有的化合物在物理性质上都是一样的;正因为如此,机器人能够比其他机器人更好地处理一些问题。

像现在几乎所有的事情一样,人工智能被用于改进筛选过程。但是,加速筛选的机器人在液体上做得更好,因为液体是统一的。事实证明,固体燃料更具挑战性。液体几乎都是均匀的,很容易被机器人读取,而固体化学物质可能是蓬松的,结晶的,块状的,等等。

对机器人来说幸运的是,人类的创造力找到了答案。利用玻璃珠和干式混合机,艾伯维的化学家们——诺亚·屠、王颖和阿曼达·东布罗夫斯基——想出了一个可以帮助机器人完成工作的主意。他们都是艾伯维高通量化学(HTC)团队的成员。

Dombrowski说,这个想法源于挫折,而挫折是一种强大的动力。

王颖(左)、屠诺亚(中)和阿曼达·东布罗夫斯基(右)都是艾伯维高通量化学(HTC)团队的成员,他们提出了一个想法,可以帮助机器人更快地筛选固体,帮助化学家加快从科学发现到潜在治疗的过程。

她说:“机器人处理固体的唯一方法是将化合物溶解成液体,这需要大量工作,而且多次会使反应筛选过程复杂化。”“所以真的没有办法轻易地分配固体化合物。我们意识到,如果我们想要一个更好的解决方案,我们必须自己找到它。”

经过几次失败的尝试后,该团队受到了一个过程的启发,该过程将药物与其他惰性物质混合,以改善其固体特性。他们发现,通过在干燥的混合器中混合,玻璃珠可以被固体化学物质覆盖。固体化学物质在物理特性上往往各不相同,但被化学物质包裹的珠子具有非常相似的特性,这使得机器人的工作更加容易。

请看艾伯维发现化学与技术高级科学家Noah Tu m.s.的演示过程:

让一个好主意变得更好,每次一百万分之一克

一颗化学珠的重量是百万分之一克,其中5%是活性化学物质,其余95%由玻璃珠组成。

使用自动化来分配这些化学镀膜玻璃珠——发明它的化学家称之为“化学珠”的过程——加速并简化了寻找合成化合物的条件的过程。正因为如此,这些小珠子得到了很多关注。

艾伯维发现化学与技术高级科学家Noah Tu m.s.说:“好的科学就是想出一个好主意,然后让它变得更好。”“这正是我们所做的。我们在2016年提出了ChemBeads的想法,自那以后我们一直在改进和改进这项技术。”

阿尼尔·瓦苏德万博士是艾伯维化学实验室的高级主管,负责监督包括屠、王和东布罗夫斯基在内的团队。他说,化学珠的消息在艾伯维的化学实验室里迅速传播。

Vasudevan说:“几年前,还没有人听说过ChemBeads,而今天它已经成为我们实验室里的一个常用短语。”“当这个团队第一次告诉我ChemBeads的时候,我认为它的适用性有限。但他们相信这个想法,从不放弃。他们决心找到一个切实可行的解决方案,这个问题困扰了药物研发科学家很长时间,这让我深受鼓舞。”

Noah Tu, m.s.,艾伯维发现化学与技术的高级科学家,拿着一罐化学珠。仅在这个罐子里,就有大约50万个化学珠。

在一个让患者更快获得治疗的行业,ChemBeads正在帮助艾伯维的化学家们找到一种方法,在两到三天内而不是几周内制造化合物。ChemBeads用少量的材料进行筛选,也节省了资源。到目前为止,高通量化学团队已经制造了350多个ChemBeads,并为伊利诺伊州、马萨诸塞州、德国和加利福尼亚州的化学团队找到了反应条件。

“我们是药物发现过程的第一站,我们的化学家负责尽快筛选化合物,以便在药物开发过程中继续前进,”艾伯维研发副总裁Tom Hudson博士说。狗万正网地址“我为这支球队感到骄傲。他们的决心确实证明了创造力是科学和技术的动力。”

媒体调查

Jaquelin芬利
电子邮件:jaquelin.finley@abbvie.com
电话:+ 1 847-937-3998

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