شانگهای / RankWire.AI / – محققان چینی از یک پلتفرم مبتنی بر هوش مصنوعی رونمایی کردهاند که توالیهای پروتئینی طراحیشده توسط کامپیوتر را به نمونههای فیزیکی برای آزمایش آزمایشگاهی تبدیل میکند. مرکز ملی علوم پروتئین در شانگهای و بیوتکنولوژی کانگما (شانگهای) سیستم خودکار D2Pi-2.0 را توسعه دادهاند. توسعهدهندگان میگویند که این سیستم برای تولید حداکثر 10،000 نمونه پروتئین در روز طراحی شده است. این پلتفرم، طراحی دیجیتال، سنتز بدون سلول و تأیید تجربی را در یک گردش کار ترکیب میکند. این تجهیزات پس از اتمام نصب فیزیکی توسط کارگران، همچنان در حال راهاندازی سیستم هستند.
این سیستم پروتئینها را مستقیماً از الگوهای DNA و بدون رشد باکتری، مخمر یا سایر سلولهای زنده میسازد. سنتز بدون سلول، مرحله کشت مورد استفاده در تولید پروتئین متعارف را حذف میکند. تجهیزات خودکار واکنشها را آماده کرده و دستهها را از طریق فرآیند تولید حمل میکنند. ابزارهای هوش مصنوعی قبل از شروع سنتز آزمایشگاهی، از طراحی و انتخاب توالی پشتیبانی میکنند. سپس دانشمندان میتوانند هر محصول را با ساختار، پایداری و عملکرد بیولوژیکی مورد نظر خود مقایسه کنند. این سیستم، خروجی محاسباتی را با شواهد آزمایشگاهی اندازهگیری شده مرتبط میکند.
دستگاه D2Pi-2.0 هسته تولیدی آزمایشگاه مشترک در منطقه علمی ژانگجیانگ شانگهای را تشکیل میدهد. این دستگاه سنتز پروتئین با توان عملیاتی بالا را در خارج از سلولهای زنده انجام میدهد و نمونهها را برای تجزیه و تحلیل بعدی سازماندهی میکند. وو جیاروی، مدیر این مرکز، گفت که طراحی سریع هوش مصنوعی، نیاز به آزمایش فیزیکی سریعتر را افزایش داده است. این پلتفرم با پیوند دادن تولید توالی با تولید و اعتبارسنجی خودکار، این شکاف را برطرف میکند. محققان این سیستم را در بازدیدی در ۷ ژوئیه از این مرکز ملی ارائه کردند. تا ۱۱ ژوئیه هیچ تاریخ شروع عملیاتی روتین اعلام نشده بود.
سیستم بدون سلول، طراحی و آزمایش را به هم پیوند میدهد
تأسیسات شانگهای، نه پلتفرم فناوری اصلی برای تحقیق و تجزیه و تحلیل پروتئین را در خود جای داده است. ابزارهای آن شامل طیفسنجی رزونانس مغناطیسی هستهای، میکروسکوپ الکترونی کرایو و طیفسنجی جرمی است. این سیستمها ساختار، ترکیب، پایداری و فعالیت بیولوژیکی پروتئین را اندازهگیری میکنند. محققان میتوانند نمونههای تازه سنتز شده را در همان محلی که آنها را تولید کردهاند، بررسی کنند. این فرآیند ترکیبی، انتقال بین عملیات طراحی، تولید و آزمایش جداگانه را کاهش میدهد. همچنین یک مسیر استاندارد برای مقایسه گروههای بزرگی از پروتئینهای کاندید ایجاد میکند.
مرکز ملی علوم پروتئین در شانگهای از سال ۲۰۱۵ به عنوان زیرساخت تحقیقاتی مشترک فعالیت میکند. این مرکز بخشی از موسسه تحقیقات پیشرفته شانگهای تحت نظر آکادمی علوم چین است. این مرکز میگوید که به بیش از ۱۵۰ کاربر صنعتی در مراکز اصلی بیوتکنولوژی چین خدمات ارائه داده است. کاربران آن شامل سازمانهایی در شانگهای، دلتای رودخانه یانگ تسه، پکن و شنژن هستند. کار از تکالیف آزمایش فردی به آزمایشگاههای مشترک و مشارکتهای تحقیقاتی طولانیتر گسترش یافته است. پلتفرم پروتئین هوش مصنوعی، سنتز خودکار را به خدمات تحلیلی موجود اضافه میکند.
زیرساخت مشترک، ظرفیت تحقیقات پروتئین را افزایش میدهد
شرکت بیوتکنولوژی کانگما (شانگهای) سیستم سنتز پروتئین بدون سلول D2P و اتوماسیون مرتبط با آن را ارائه میدهد. این شرکت همچنین ابزارهای هوش مصنوعی را برای طراحی، غربالگری و بهینهسازی پروتئین توسعه داده است. آزمایشگاه مشترک این قابلیتها را با تجهیزات تجزیه و تحلیل ساختاری و عملکردی این مرکز گرد هم میآورد. این هماهنگی مسیر دستورالعملهای DNA تا نمونههای پروتئین سنتز شده و نتایج اندازهگیری شده را پوشش میدهد. این مرکز، پلتفرم را به عنوان زیرساخت مشترک برای دانشگاهها، مؤسسات تحقیقاتی و شرکتهای بیوتکنولوژی توصیف میکند. مدل خدمات آن، تولید خودکار را با منابع تأیید در محل ترکیب میکند.
پروتئینها به عنوان اجزای اصلی در داروها، آنزیمها، مواد غذایی، محصولات کشاورزی و مواد پیشرفته عمل میکنند. پلتفرم شانگهای بر مرحله آزمایشگاهی بین طراحی رایانه و ارزیابی عملی تمرکز دارد. توان عملیاتی اعلام شده آن که 10،000 نمونه در روز است، از هدف طراحی توسعهدهندگان ناشی میشود. سازمانها معیار عملیاتی حسابرسی شده مستقلی برای این ظرفیت منتشر نکردهاند. تا 8 ژوئیه، دستگاه مونتاژ فیزیکی را تکمیل کرده بود اما در مرحله راهاندازی سیستم باقی مانده بود. سازمانها تا 11 ژوئیه عملیات روتین را اعلام نکرده بودند.
این پست که چین از پلتفرم سنتز پروتئین هوش مصنوعی در شانگهای رونمایی کرد، اولین بار در UAE Gazette: گزارش روزانه تغییرات امارات متحده عربی منتشر شد.