首個預測人工酶活性的在線平臺

ITMO大學的研究人員是世界上第一個開發預測納米酶(一種人工酶)催化活性的平臺。新算法需要幾秒鐘來識別所有主要反應特征并建議運行它的最佳條件。未來，該平臺可用于開發新的治療和診斷系統。

與天然酶相比，納米酶更穩定、更易于儲存、制造更便宜、更簡單。這就是為什么它們被廣泛應用于從診斷和癌癥治療到環境保護和生物傳感器的各個領域。如果我們能夠學會預測哪些系統將確保給定反應的最終效果，我們將能夠顯著加快新材料和生化系統的生產過程。然而，直到最近，還沒有任何工具可以幫助研究人員精確預測納米顆粒的酶促反應。

ITMO大學的科學家們通過開放平臺DiZyme解決了這個問題，該平臺配備了具有酶活性的納米顆粒數據庫、交互式數據可視化器和AI算法。后者可以預測反應的運動學特性，例如反應速度和化合物的親和力。

“我們的服務首先是針對具有過氧化物酶活性的納米粒子的研究量身定制的。這是一類用過氧化氫催化底物氧化的酶，”該文章的第一作者、ITMO碩士生JuliaRazlivina說。“我們已經積累了大量關于此類系統的數據。任何用戶都可以打開我們的網站，輸入化學式和納米粒子參數，然后讓算法在幾秒鐘內預測其活動。”

對于那些希望開發特定材料的人(該算法將為材料的化學式產生活性限制)以及該領域的基礎研究人員，這項新服務將派上用場。

“此外，該平臺不僅限于過氧化物酶活性，還可能用于其他反應，當有足夠的數字化實驗數據時，我們計劃這樣做，”文章的合著者和博士生NikitaSerov補充道在ITMO。“我們的目標是顯著加快實驗研究并將其成本降至最低。研究人員使用我們的平臺越多，它就會變得越好。”

例如，用戶可以輸入他們的系統參數來訪問圖表，說明粒子活動根據pH值和溫度等條件而變化。這樣，研究人員甚至可以在進行實驗之前預測納米材料的酶活性。通常，必須手動測量這些特征，這需要大量時間和經驗測試。