Масштаб дескрипторов - от целой наночастицы до элементарной ячейки и отдельных атомов. Предоставлено: Бирмингемский университет.
Исследователи разработали «библиотеку свойств», чтобы помочь определить влияние наноматериалов на окружающую среду быстрее и с меньшими затратами.
Хотя наноматериалы принесли пользу широкому кругу отраслей и произвели революцию в повседневной жизни, существуют опасения по поводу потенциальных побочных эффектов, включая токсические эффекты в результате накопления в различных органах и косвенные эффекты от переноса сопутствующих загрязнителей.
В рамках проекта NanoSolveIT, финансируемого Европейским союзом H2020, разрабатывается новаторский компьютеризированный комплексный подход к тестированию и оценке (IATA) для обеспечения гигиены окружающей среды и безопасности наноматериалов.
За последние два года исследователи из Бирмингемский университет работали с экспертами в NovaMechanics, Никосия, Кипр, над разработкой системы поддержки принятия решений в форме как автономного открытого программного обеспечения, так и облачной платформы.
Команда разработала свободно доступную облачную библиотеку, содержащую полную физико-химическую характеристику 69 наноматериалов, а также рассчитанные молекулярные дескрипторы для повышения ценности доступной информации, детали которой опубликованы в NanoImpact.
Профессор Изолт Линч из Университета Бирмингема прокомментировала: «Одним из ограничений для широкого применения компьютерных подходов является отсутствие больших хорошо организованных высококачественных наборов данных или данных с адекватными метаданными, которые позволят обеспечить взаимодействие наборов данных и их совместимость. комбинация для создания больших наборов данных.
«Предоставление сообществу доступа к библиотеке расчетных и экспериментальных дескрипторов вместе с подробным описанием того, как они были рассчитаны, является ключевым первым шагом к заполнению этой области данных».
Разработка облачной библиотеки наноматериалов - пятое бесплатное веб-приложение, созданное в рамках проекта.
Антреас Афантитис из NovaMechanics прокомментировал: «За последние два года этот проект уже представил очень впечатляющие результаты с более чем 30 публикациями, что сделало NanoSolveIT одним из самых активных проектов в области безопасности наноматериалов и информатики».
Обеспокоенность по поводу наноматериалов возникает также из-за того, что оценка риска отстает от разработки продукта, главным образом потому, что нынешние подходы к оценке воздействия, опасности и риска дороги и требуют много времени и часто включают испытания на моделях на животных. Проект NanoSolveIT стремится решить эти проблемы.
Последняя разработка направлена на то, чтобы обогатить наши знания о свойствах наноматериалов и о связи свойств с (цитотоксическим) эффектом. Обогащенный набор данных содержит более 70 дескрипторов на каждый наноматериал.
Набор данных использовался для разработки компьютерного рабочего процесса для прогнозирования эффективного поверхностного заряда наноматериалов (дзета-потенциала) на основе набора дескрипторов, которые можно использовать для разработки и производства более безопасных и более функциональных наноматериалов.
Полученная в результате модель прогнозирующего чтения была сделана общедоступной и свободно доступной в качестве веб-сервис через проект Horizon 2020 (H2020) NanoCommons и через H2020 NanoSolveIT Облачная платформа обеспечить доступность для сообщества и заинтересованных сторон.
Кроме того, полный набор данных, готовый для дальнейшего вычислительного моделирования, доступен через базу данных NanoPharos, поскольку консорциум проекта поддерживает принципы данных FAIR - делая свои данные доступными для поиска, взаимодействия и повторного использования.
