Шкала дескрипторів — від цілої наночастинки до елементарної комірки до окремих атомів. Авторство: Бірмінгемський університет
Дослідники розробили «бібліотеку властивостей», щоб допомогти визначити вплив наноматеріалів на навколишнє середовище швидше та рентабельніше.
У той час як наноматеріали принесли користь широкому спектру галузей промисловості та зробили революцію в повсякденному житті, існують занепокоєння щодо потенційних негативних наслідків, включаючи токсичні ефекти після накопичення в різних органах та непрямі ефекти від транспортування супутніх забруднювачів.
Проект NanoSolveIT, який фінансується Європейським Союзом H2020, розробляє новаторський комп’ютерний інтегрований підхід до тестування та оцінки (IATA) для екологічного здоров’я та безпеки наноматеріалів.
За останні два роки дослідники з Бірмінгемський університет співпрацювали з експертами NovaMechanics в Нікосії, Кіпр, щоб розробити систему підтримки прийняття рішень у формі як окремого відкритого програмного забезпечення, так і хмарної платформи.
Команда розробила безкоштовно доступну хмарну бібліотеку, що містить повну фізико-хімічну характеристику 69 наноматеріалів, а також розраховані молекулярні дескриптори для збільшення цінності доступної інформації, деталі якої опубліковані в NanoImpact.
Професор Ізолт Лінч з Університету Бірмінгема прокоментував: «Одним із обмежень для широкого застосування комп’ютерних підходів є відсутність великих добре організованих високоякісних наборів даних або даних з адекватними метаданими, які забезпечать сумісність наборів даних та їхню взаємодію. комбінацію для створення більших наборів даних.
«Надання бібліотеки обчислюваних та експериментальних дескрипторів доступною для спільноти разом із детальним описом того, як вони були розраховані, є першим ключовим кроком до заповнення цієї прогалини».
Розробка хмарної бібліотеки наноматеріалів є п’ятим у вільному доступі веб-додатком, який створив проект.
Антреас Афантітіс з NovaMechanics прокоментував: «Протягом останніх двох років цей проект уже показав дуже вражаючі результати з більш ніж 30 публікаціями, що робить NanoSolveIT одним з найактивніших проектів у сфері безпеки наноматеріалів та інформатики».
Занепокоєння з приводу наноматеріалів також виникає, оскільки оцінка ризику відстає від розробки продуктів, головним чином через те, що сучасні підходи до оцінки впливу, небезпеки та ризику є дорогими та трудомісткими, а також часто передбачають випробування на моделях тварин. Проект NanoSolveIT прагне вирішити ці проблеми.
Остання розробка має на меті збагатити наші знання про властивості наноматеріалів і зв’язок від властивості до (цитотоксичного) ефекту. Збагачений набір даних містить понад 70 дескрипторів для кожного наноматеріалу.
Набір даних був використаний для розробки комп’ютерного робочого процесу для прогнозування ефективного поверхневого заряду (дзета-потенціалу) наноматеріалів на основі набору дескрипторів, які можна використовувати для розробки та виробництва більш безпечних і функціональних наноматеріалів.
Отримана в результаті прогнозна модель перехресного читання стала загальнодоступною та вільно доступною як a веб-сервіс через проект NanoCommons Horizon 2020 (H2020) та через H2020 NanoSolveIT Хмарна платформа забезпечити доступність для громади та зацікавлених сторін.
Крім того, повний набір даних, готовий до подальшого обчислювального моделювання, доступний через базу даних NanoPharos, оскільки проектний консорціум підтримує принципи даних FAIR — зобов’язується зробити свої дані доступними для пошуку, доступності, взаємодії та повторного використання.
