Biblioteka internetowa przyczynia się do rozwoju nanomateriałów
Nanomateriały na dobre zagościły w naszym codziennym życiu, w wielu przypadkach zapoczątkowując dalszy rozwój wielu sektorów przemysłu, czasem prowadząc do prawdziwych rewolucji. Branża kosmetyczna wykorzystuje nanocząsteczki mineralne do produkcji kremów przeciwsłonecznych, które chronią skórę przed szkodliwym wpływem promieni słonecznych. Sportowcy mogą korzystać ze znacznie lżejszych kijów do baseballu, wykonanych z nanorurek węglowych o doskonałych parametrach, natomiast sektor ochrony zdrowia dysponuje bardziej skutecznymi systemami dostarczania leków do określonych struktur organizmu. Wszystkie te przykłady to jednak zaledwie wierzchołek góry lodowej. Nanomateriały znajdują również zastosowanie w wielu innych branżach, w tym elektronicznej, energetycznej czy budowlanej, ale także motoryzacyjnej i związanej z obronnością. A co z ewentualnymi działaniami niepożądanymi? Choć nanomateriały przynoszą nam szereg różnych korzyści, pewne obawy budzi stosunkowo ograniczona wiedza na temat tego, jak kontakt z nimi może wpływać na ludzi i środowisko. Aby rozwiać podobne wątpliwości, twórcy finansowanego ze środków UE projektu NanoSolveIT wdrażają nowatorskie zintegrowane podejście do testowania i oceny nanomateriałów (IATA). Jego celem będzie rozpoznanie kluczowych cech nanomateriałów, które mogą wywierać niepożądane działanie na zdrowie ludzi i środowisko lub które wpływają na ich funkcjonalność w zaawansowanych technologicznie zastosowaniach. Podejście IATA zostanie ponadto wdrożone jako system wspomagający podejmowanie decyzji w postaci niezależnego oprogramowania typu open-source i platformy w chmurze. Dr Antreas Afantitis, dyrektor zarządzający cypryjskiej firmy NovaMechanics Ltd, zajmującej się projektowaniem leków z wykorzystaniem metod in silico i pełniącej rolę koordynatora projektu NanoSolveIT, opowiada o dotychczasowych osiągnięciach zespołu: „W ciągu dwóch ostatnich lat osiągnęliśmy niezwykle imponujące rezultaty, którymi podzieliliśmy się na łamach ponad 30 publikacji, czyniąc nasz projekt jednym z najbardziej płodnych w obszarze nanomateriałów”, przekonuje Afantitis w komunikacie prasowym zamieszczonym na stronie internetowej „EIN Presswire”. Jednym z takich osiągnięć jest stworzenie ogólnodostępnej biblioteki online, zawierającej wyczerpujące opisy właściwości chemicznych i fizycznych 69 nanomateriałów, jak również obliczone deskryptory molekularne, które zwiększają wartość dostępnych informacji.
Wiarygodne dane do opisu nanomateriałów
Bogaty zestaw danych, który tworzą deskryptory w liczbie ponad 70 dla każdego nanomateriału, wykorzystano do opracowania procesu in silico w celu przewidywania potencjału występującego na powierzchni nanomateriałów, zwanego potencjałem elektrokinetycznym. Przewidywania opierały się na deskryptorach, które można wykorzystywać w ramach podejścia „bezpieczeństwa w fazie projektowania”, polegającego na zapewnieniu bezpieczeństwa na możliwie wczesnym etapie opracowywania nanomateriałów w celu uniknięcia ryzyka dla zdrowia i środowiska. „Na przeszkodzie do powszechnego zastosowania podejść in silico stoi brak wysokiej jakości obszernych danych ilościowych bądź też danych zawierających adekwatne metadane umożliwiające interoperacyjność zestawów danych i ich łączenie w celu tworzenia większych zestawów danych”, zauważa w tym samym komunikacie prasowym prof. Iseult Lynch z Uniwersytetu w Birmingham, będącego partnerem projektu NanoSolveIT. Projekt pomaga rozwiązać ten problem, dając badaczom i wszystkim zainteresowanym podmiotom swobodny dostęp do biblioteki obliczonych i doświadczalnych deskryptorów, jak również do szczegółów (zaprezentowanych w formie szablonu MODA) na temat tego, jak te obliczenia były prowadzone. Przekrojowy model predykcyjny potencjału elektrokinetycznego jest dostępny jako usługa sieciowa za pośrednictwem platformy w chmurze NanoSolveIT i strony finansowanego ze środków UE projektu NanoCommons. Jest to najważniejszy krok, jaki badacze z projektu NanoSolveIT (Innovative Nanoinformatics models and tools: towards a Solid, verified and Integrated Approach to Predictive (eco)Toxicology (NanoSolveIT)) wykonali na drodze do zrealizowania jego głównego zamierzenia. A jest nim stworzenie dostępnych, intuicyjnych i wiarygodnych modeli nanoinformatycznych, które pozwolą usprawnić procesy regulacyjne i przemysłowe związane z bezpieczeństwem nanomateriałów. Więcej informacji: strona internetowa projektu NanoSolveIT
Słowa kluczowe
NanoSolveIT, nanomateriał, potencjał elektrokinetyczny, nanoinformatyka, deskryptor molekularny, platforma w chmurze
