Skale van beskrywers - van hele nanopartikel tot eenheidsel tot individuele atome. Krediet: Universiteit van Birmingham
Navorsers het 'n 'biblioteek van eienskappe' ontwikkel om te help om die omgewingsimpak van nanomateriale vinniger en meer koste-effektief te identifiseer.
Terwyl nanomateriale 'n wye reeks nywerhede bevoordeel het en die alledaagse lewe 'n rewolusie gemaak het, is daar kommer oor potensiële nadelige effekte - insluitend toksiese effekte na ophoping in verskillende organe en indirekte effekte van vervoer van medebesoedelende stowwe.
Die Europese Unie H2020-befondsde NanoSolveIT-projek ontwikkel 'n baanbrekende rekenaargebaseerde geïntegreerde benadering tot toetsing en assessering (IATA) vir die omgewingsgesondheid en -veiligheid van nanomateriale.
Oor die afgelope twee jaar het navorsers van die Universiteit van Birmingham het saam met kundiges by NovaMechanics, in Nicosia, Ciprus, gewerk om 'n besluitsteunstelsel te ontwikkel in die vorm van beide selfstandige oop sagteware en 'n Wolk-platform.
Die span het 'n vrylik beskikbare wolkbiblioteek ontwikkel wat volledige fisieschemiese karakterisering van 69 nanomateriale bevat, plus berekende molekulêre beskrywers om die waarde van die beskikbare inligting te verhoog, waarvan besonderhede in NanoImpact gepubliseer word.
Professor Iseult Lynch, van die Universiteit van Birmingham het gesê: “Een van die beperkings op wydverspreide toepassing van rekenaargebaseerde benaderings is die gebrek aan groot goed-georganiseerde datastelle van hoë gehalte, of aan data met voldoende metadata wat datastelinteroperabiliteit en hul kombinasie om groter datastelle te skep.
"Om die biblioteek van berekende en eksperimentele beskrywings aan die gemeenskap beskikbaar te stel, tesame met die gedetailleerde beskrywing van hoe dit bereken is, is 'n belangrike eerste stap om hierdie datagap te vul."
Ontwikkeling van die wolkgebaseerde nanomateriaalbiblioteek is die vyfde vrylik beskikbare webgebaseerde toepassing wat die projek gelewer het.
Antreas Afantitis, van NovaMechanics, het gesê: "Oor die afgelope twee jaar het hierdie projek reeds 'n paar baie indrukwekkende resultate gelewer met meer as 30 publikasies, wat NanoSolveIT een van die mees aktiewe projekte in die nanomateriaalveiligheid- en informatikaruimte maak."
Kommer oor nanomateriale ontstaan ook omdat risikobepaling agter produkontwikkeling bly, hoofsaaklik omdat huidige benaderings om blootstelling, gevaar en risiko te evalueer duur en tydrowend is, en dikwels toetsing in dieremodelle behels. Die NanoSolveIT-projek streef daarna om hierdie uitdagings aan te spreek.
Die jongste ontwikkeling het ten doel om ons kennis van nanomateriaal-eienskappe en die skakel van eiendom tot (sitotoksiese) effek te verryk. Die verrykte datastel bevat meer as 70 beskrywers per nanomateriaal.
Die datastel is gebruik om 'n rekenaargebaseerde werkvloei te ontwikkel om nanomateriale se effektiewe oppervlaklading (zeta-potensiaal) te voorspel gebaseer op 'n stel beskrywers wat gebruik kan word om te help met die ontwerp en vervaardiging van veiliger en meer funksionele nanomateriale.
Die gevolglike voorspellende deurleesmodel is publiek en vrylik beskikbaar gemaak as 'n webdiens deur die Horizon 2020 (H2020) NanoCommons-projek en via die H2020 NanoSolveIT Wolkplatform om toeganklikheid vir die gemeenskap en belanghebbende belanghebbendes te verseker.
Boonop is die volledige datastel, gereed vir verdere berekeningsmodellering, beskikbaar deur die NanoPharos-databasis, aangesien die projekkonsortium die FAIR-databeginsels ondersteun - wat hom daartoe verbind om sy data vindbaar, toeganklik, interoperabel en herbruikbaar te maak.
