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用于合成生物分子自动化的新型AI引导机器人平台

麻省理工学院研究人员的跨学科团队发布了人工智能(AI)引导机器人平台的详细信息,用于小分子有机化合物的流动合成。该论文发表在2019年8月9日的“科学”杂志上。

虽然小有机分子对于许多学科(包括药物发现)至关重要,但由于需要耗时的手动任务和冗长的设计 - 合成 - 测试迭代,合成路线的识别和开发会产生瓶颈。尽管实验室自动化可用,但实验合成平台仍需要专家化学家的手动配置。

在本出版物中,作者描述了一个平台的开发和使用,该平台结合了人工智能驱动的综合计划,流动化学和机器人控制的实验平台,以最大限度地减少从构思到制造的合成过程中人为干预的需要。通过推广数百万种已发表的化学反应并在计算机中验证以最大化成功的可能性,提出了合成路线。其他实施细节由专家化学家确定并记录在配方文件中,配方文件由模块化连续流平台执行,该平台由机械臂自动重新配置以设置所需的单元操作并执行反应。

“自动化小分子合成的主要挑战之一是有机反应的多样性以及难以找到兼容的反应条件以支持多步合成。另外,创建一个能够支持温度,压力和反应条件范围的系统。化学相容性带来了严峻的工程挑战,“Justin Lummiss博士说,他是科学出版物的共同第一作者,曾在麻省理工学院担任博士后研究员。

Lummiss和Dale Thomas博士(科学论文的另一位共同第一作者)正在利用AI指导的方法来解决Mytide Therapeutics中定制肽合成和纯化的类似长期挑战。Mytide正在使用AI以真正自主的方式实现端到端肽的制造,包括优化的反应计划,对顺序过程修改和机器人技术的实时过程优化。

homas和Lummiss目前在Mytide Therapeutics的工作重点是开发用于肽制造和发现新肽治疗的综合平台。AI引导的自动化平台旨在解决不仅在合成中而且在定制肽的纯化方面的挑战。

“我们在Mytide开发的全自动化平台通过掌握单一反应 - 酰胺键形成简化了肽合成的挑战,”Mytide联合创始人托马斯博士说。“通过减少常规肽合成方法的合成多样性,我们已经能够解决合成和纯化方面的长期挑战,以及减少目前限制药物产品目前大规模肽生产的纯度瓶颈的障碍”。

Thomas和Lummiss对他们目前在Mytide工作的未来应用及其产生有意义影响的能力感到兴奋。他们在人工智能引导自动化和技术方面的进步推动了Mytide的最终目标,即加速针对多种疾病(包括癌症治疗,传染病和炎症性疾病)的肽疗法的发现和开发。

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