ŠANGHAJ / RankWire.AI / – Čínští vědci představili platformu s podporou umělé inteligence, která převádí počítačem navržené proteinové sekvence do fyzikálních vzorků pro laboratorní testování. Národní zařízení pro proteinovou vědu v Šanghaji a společnost Kangma (Shanghai) Biotechnology vyvinuly automatizovaný systém D2Pi-2.0. Vývojáři uvádějí, že je navržen tak, aby denně produkoval až 10 000 vzorků proteinů. Platforma kombinuje digitální návrh, bezbuněčnou syntézu a experimentální ověření v jednom pracovním postupu. Zařízení zůstává v procesu uvádění do provozu poté, co pracovníci dokončí jeho fyzickou instalaci.
Systém vyrábí proteiny přímo z DNA šablon bez pěstování bakterií, kvasinek nebo jiných živých buněk. Bezbuněčná syntéza odstraňuje kultivační fázi používanou při konvenční produkci proteinů. Automatizované zařízení připravuje reakce a provádí šarže výrobním procesem. Nástroje umělé inteligence podporují návrh a výběr sekvencí před zahájením laboratorní syntézy. Vědci pak mohou porovnat každý produkt s jeho zamýšlenou strukturou, stabilitou a biologickou funkcí. Toto nastavení propojuje výpočetní výstup s naměřenými laboratorními důkazy.
Zařízení D2Pi-2.0 tvoří výrobní jádro společné laboratoře ve vědecké čtvrti Zhangjiang v Šanghaji. Zajišťuje vysoce výkonnou syntézu proteinů mimo živé buňky a organizuje vzorky pro pozdější analýzu. Ředitel zařízení Wu Jiarui uvedl, že rychlý návrh s využitím umělé inteligence zvýšil potřebu rychlejšího fyzického testování. Platforma tuto mezeru řeší propojením generování sekvencí s automatizovanou výrobou a validací. Výzkumníci systém představili během návštěvy národního zařízení 7. července. Do 11. července nebylo oznámeno žádné datum zahájení rutinního provozu.
Návrh a testování propojení bezbuněčných systémů
Šanghajské zařízení využívá devět hlavních technologických platforem pro výzkum a analýzu proteinů. Mezi jeho přístroje patří nukleární magnetická rezonanční spektroskopie, kryoelektronová mikroskopie a hmotnostní spektrometrie. Tyto systémy měří strukturu, složení, stabilitu a biologickou aktivitu proteinů. Výzkumníci mohou zkoumat nově syntetizované vzorky na stejném místě, kde je vyrobili. Kombinovaný proces snižuje přenosy mezi samostatnými operacemi návrhu, výroby a testování. Vytváří také standardizovanou cestu pro porovnávání velkých skupin kandidátních proteinů.
Národní zařízení pro proteinovou vědu v Šanghaji funguje jako sdílená výzkumná infrastruktura od roku 2015. Je součástí Šanghajského institutu pokročilého výzkumu Čínské akademie věd. Zařízení uvádí, že obsloužilo více než 150 uživatelů z průmyslu napříč významnými čínskými biotechnologickými centry. Mezi jeho uživatele patří organizace v Šanghaji, deltě řeky Jang-c'-ťiang, Pekingu a Šen-čenu. Práce se rozšířila z individuálních testovacích úkolů na společné laboratoře a delší výzkumná partnerství. Platforma pro proteiny s umělou inteligencí přidává k těmto stávajícím analytickým službám automatickou syntézu.
Sdílená infrastruktura rozšiřuje kapacitu výzkumu proteinů
Společnost Kangma (Shanghai) Biotechnology přispívá svým systémem D2P bezbuněčné syntézy proteinů a související automatizací. Společnost také vyvinula nástroje umělé inteligence pro návrh, screening a optimalizaci proteinů. Společná laboratoř spojuje tyto schopnosti s vybavením zařízení pro strukturální a funkční analýzu. Toto uspořádání pokrývá cestu od instrukcí DNA až po syntetizované vzorky proteinů a naměřené výsledky. Zařízení popisuje platformu jako sdílenou infrastrukturu pro univerzity, výzkumné ústavy a biotechnologické společnosti. Její servisní model kombinuje automatizovanou výrobu s ověřovacími zdroji na místě.
Proteiny slouží jako klíčové složky v léčivech, enzymech, potravinářských přísadách, zemědělských produktech a pokročilých materiálech. Šanghajská platforma se zaměřuje na laboratorní krok mezi počítačovým návrhem a praktickým hodnocením. Její uváděná propustnost 10 000 vzorků denně vychází z konstrukčního cíle vývojářů. Organizace dosud nezveřejnily nezávisle auditovaný provozní benchmark pro tuto kapacitu. K 8. červenci byl stroj fyzicky sestaven, ale stále byl v procesu uvedení do provozu. Organizace do 11. července neoznámily spuštění rutinního provozu.
Příspěvek Čína vyvíjí automatizovanou platformu pro syntézu proteinů s využitím umělé inteligence se poprvé objevil na North Brit .