摘要:计算机辅助合成规划 (CASP) 旨在帮助化学家利用他们的实验、直觉和知识进行逆合成分析。机器学习 (ML) 技术(包括深度神经网络)的最新突破显著改善了无需人工干预的数据驱动合成路线设计。然而,通过 ML 学习化学知识进行实际合成规划尚未充分实现,仍然是一个具有挑战性的问题。在本研究中,我们开发了一个集成了各种逆合成知识的数据驱动 CASP 应用程序“ReTReK”,该应用程序将知识作为可调参数引入有希望的搜索方向的评估中。实验结果表明,ReTReK 成功地根据指定的逆合成知识搜索了合成路线,表明使用该知识搜索的合成路线比没有该知识的合成路线更受欢迎。将逆合成知识作为可调参数集成到数据驱动的 CASP 应用程序中的概念有望提高现有数据驱动的 CASP 应用程序和正在开发中的应用程序的性能。 ■ 引言自20世纪60年代以来,各种计算机辅助合成规划(CASP)应用程序被开发出来以模拟化学家的思维并帮助有机合成化学家开展工作。1 − 9 CASP 应用程序在合成的可定义部分(例如化学结构的特征和逆合成树的大小)中发挥了重要作用,而合成的不可定义部分(例如化学家的直觉)和在逆合成分析中贡献创造力的机会则留给了化学家。1作为化学家的直觉,Corey 形式化了逆合成的概念(逆合成知识)和主要类型的策略(例如基于变换和拓扑的策略)。他指出,通过同时使用尽可能多的不同的独立策略可以最有效地进行逆合成分析。 10 对于最优策略的选择,化学家的化学知识和他们的实验至关重要;特定合成问题的最优策略取决于所涉及的分子、人员和情况(例如,先导化合物的优化和候选药物的大规模合成)。11
摘要:添加剂制造是一个制造过程,它包括从一层从材料沉积中获得三维对象,这与常规的减法制造方法不同。电弧添加剂制造在制造金属零件的添加剂制造技术中脱颖而出。另一方面,过量的热量输入促进了剩余应力水平的增加,并且缺陷的发生,例如孔,空隙,缺乏融合和分层。这些缺陷在此过程中导致异常,例如电反应的干扰。因此,对于确保产品质量和证明此过程的高生产率特征,制造物品中缺陷和失败的检测至关重要。因此,这项工作旨在表征不同污染对电弧添加剂制造过程的电弧行为的影响,以及该过程制造的薄壁中微观缺陷的发生。为了研究金属预形成中缺陷的存在,使用实验条件来促进缺陷的出现,例如插入污染物。通过直方图和循环图来表示电弧行为分析,电压和当前时间数据,并根据短路的Vilarinho指数评估了弧稳定性。结果证实,可以通过电弧数据分析在线弧添加剂制造过程中识别污染的引入。有效地引入污染物引起了电弧干扰,导致制造缺陷的出现,例如夹杂物和孔隙度,通过金属图表观察到。
着:Shaotang歌曲,Yu Teng,Weichen Tang,Zhen Xu,Yuanyuan He,Jiawei Ruan,Takahiro Kojima,
推荐引用 推荐引用 Moreira, Daniel;Marcel, Sebastien;Rocha, Anderson。《合成现实与人工智能生成内容》。IEEE 安全与隐私,22,3:7-10,2024 年。摘自 Loyola eCommons,计算机科学:教师出版物和其他作品,http://dx.doi.org/10.1109/MSEC.2024.3388244
摘要:吗啡是罂粟 (Papaver somniferum) 产生的次级代谢产物,在医学领域具有很高的研究和应用价值。经过几十年的研究,吗啡生物合成的主要途径已被彻底阐明。此外,罂粟全基因组测序和进化基因组学为我们提供了有关该途径在分子水平上的具体细节的重要信息,包括在特定代谢物生产中起重要作用的关键酶的编码区域和功能。这些优势可与当前的基因组编辑技术(如 CRISPR)的应用相结合,通过操纵特定基因来受控和优化地生产所需的代谢物。本研究重点评估罂粟中吗啡生物合成途径中关键酶的功能,进一步探索利用 CRISPR 调控吗啡生产的可能性。
摘要:有效的药物输送仍然是治疗神经退行性疾病的关键挑战,例如阿尔茨海默氏病(AD)。使用创新的纳米材料,将当前的药物(如乙酰胆碱酯酶抑制剂)通过鼻内途径传递到大脑,是管理AD的有希望的策略。在这里,我们开发了一种基于N,N,N-三甲基壳聚糖纳米颗粒(NPS)的独特组合药物输送系统。这些NP囊括了iVastigmine,这是最有效的乙酰胆碱酯酶抑制剂,以及胰岛素,一种互补的治疗剂。球形NP的ZETA电位为17.6 mV,大小为187.00 nm,多分散指数(PDI)为0.29。与药物溶液相比,我们的发现表明,使用NPS使用NPS可以显着提高通过绵羊鼻粘膜的药物运输效率。NP的私生菜疗法的运输效率为73.3%,胰岛素的运输效率为96.9%,超过了药物溶液的效率,该药物溶液的效率表现出52%的Rivastigine的运输效率,而胰岛素EX VIVO的运输效率为21%。这些结果突出了新药输送系统的潜力,是提高鼻运输效率的有前途的方法。这些组合性粘膜NPS为脑脊液和胰岛素同时递送提供了一种新的策略,这可能证明有助于开发AD和其他神经退行性疾病的有效治疗。
摘要 合成生物学 (SynBio) 是一个新兴的研究领域,在设计、设计和构建自然界中不存在的新型微生物合成细胞或重新设计现有细胞以实现工业用途方面具有巨大潜力。系统生物学力求从多个维度理解生物学,从分子和细胞水平开始,逐渐发展到组织和生物体水平,并将细胞描述为复杂的信息处理系统。另一方面,合成生物学则进一步发展,努力从头开始开发和创建其系统。合成生物学现在应用于开发用于预防人类疾病的新型治疗药物、扩大工业流程并实现以前无法实现的工业成果。这是通过 DNA 测序和合成技术的重大突破以及从合成化学和系统生物学中获得的见解实现的。合成生物学技术允许在微生物中引入改进的合成代谢功能,从而能够合成一系列药理学相关的化合物以进行药物探索。合成生物学的应用范围很广,从寻找新方法到使工业化学合成过程更具可持续性,以及改进治疗方式的微生物合成。因此,这项研究强调了合成生物学提供的几项创新、良好潜力和未来方向,提出了改进工业微生物合成以进行药物探索。
生物学通过整合工程原理和生物系统,在医学治疗领域取得了重大创新。这些创新包括开发新型药物输送系统、靶向疗法和个性化医疗方法。该研究强调了当前合成生物学方法的挑战和局限性,例如伦理问题、监管障碍以及跨学科合作的必要性。合成生物学在医学领域的未来前景既充满挑战,也充满前景。该领域在解决复杂疾病和改善医疗保健方面具有巨大潜力,但在伦理考虑和监管框架方面面临重大挑战。为研究人员、行业领导者和政策制定者提供了战略建议,强调需要不断创新、合乎道德的应用和全面的监管策略。最后,合成生物学是医学治疗领域的一股变革力量,有可能彻底改变医疗保健。未来的研究应侧重于克服当前的局限性和探索新的应用,确保该领域的持续进步和对全球医疗保健的贡献。关键词:合成生物学、医学治疗、药物开发、生物工程。 ________________________________________________________________________________________