کیمو انفارمیټکس څه شی دی او دا څنګه د نویو درملو په کشف کې مرسته کوي؟

ایا تاسو پوهیږئ چې د نوي درملو کشف کول د 10 څخه تر 15 کلونو پورې وخت نیسي او ملیاردونه ډالر لګښت لري؟ د وخت، پیسو او هڅو پانګونه خورا لویه ده، مګر دا ټول د کیمو انفارمیټکس په نوم پیژندل شوي ساینسي ډسپلین څخه مننه بدلوي.دا څه شی دی او څنګه د نویو درملو په کشف کې مرسته کويځواب هغومره په زړه پورې دی لکه څومره چې پیچلی دی، او پدې پوسټ کې به موږ دا په ساده ډول تشریح کړو.

کيميا معلوماتي ټکنالوژي څه ده؟ د کیمیا او کمپیوټر ساینس په زړه پورې ترکیب

پوهیدل کيميا معلوماتي ټکنالوژي څه ده؟تصور وکړئ چې تاسو باید یوه ځانګړې کیلي ومومئ چې یو خورا پیچلی قلف پرانیزي. مګر کیلي د لسو ملیارد مختلفو کیلي ګانو په غرونو کې پټه ده. څومره ښه کار! ایا تاسو تصور کولی شئ چې د هرې کیلي په لاسي ډول لټون او هڅه کول به څومره وخت او هڅې ونیسي؟

ښه، د درملو صنعت له دې لویې ننګونې سره مخ دی. قلف د ناروغۍ رامینځته کونکي پروټین استازیتوب کوي، او کیلي یو کیمیاوي مالیکول دی چې کولی شي په درملو بدل شي. د لسیزو راهیسې، متخصصینو د هر نوي درمل موندلو لپاره 'لاسي' سیسټمونه کارولي دي، د وخت، پیسو او هڅو په ریښتیا سره ډیره پانګونه.

بیا تشبیه ته، تصور وکړئ چې تاسو اوس یو لرئ هوښیار سیسټم دا د دې وړتیا لري چې سمدلاسه له لسو څخه نهه هغه کیلي رد کړي چې مناسب نه وي. دا سیسټم تاسو سره مرسته کوي چې وړاندوینه وکړئ چې کومې کیلي خورا امید لرونکې بڼه لري، راټول کړئ، او په ټوټو کې یې ترتیب کړئ. ښه! دا په اصل کې د کیمینفارمیټکس جادو دی.

د پورټل په وینا، کیمینفارمیټکس څه شی دی؟ پب میډ، 'د معلوماتي ټکنالوژۍ یوه برخه ده چې د کیمیاوي معلوماتو راټولولو، ذخیره کولو، تحلیل او لاسوهنې باندې تمرکز کوي.' دا ساینسي ډسپلین د کیمیا په برخه کې د پیچلو ستونزو د حل لپاره د کمپیوټر ساینس او ​​ډیټا ساینس تخنیکونو څخه کار اخليدا په عمده توګه د مخدره توکو په کشف تمرکز کوي، مګر په ډیری سکتورونو کې هم غوښتنلیکونه لري (کرهنیز کیمیاوي توکي، خواړه، او نور).

دوه بنسټیز ستنې: معلومات او الګوریتمونه

د دې لپاره چې پوه شو چې کیمیاوي معلومات څنګه کار کوي، موږ باید د هغې د دوو مهمو برخو په اړه وغږیږو: کیمیاوي معلوماتله یوې خوا، او د الګوریتمونه او ماډلونهله بلې خوا. وروستي د کیمیاوي معلوماتو پروسس کولو لپاره کارول کیږي او پدې توګه ګټور معلومات ترلاسه کوي چې د درملو پراختیا ته اجازه ورکوي. د دې کولو لپاره، لومړی اړینه ده چې د هر موجوده کیمیاوي مرکب پورې اړوند ټول معلومات ډیجیټل کړئ.

نو دا ټول د دې سره پیل کیږي د مالیکولونو ډیجیټل کولدا په ډیجیټل ډول د ځانګړو بڼو (لکه SMILES، InChI، یا SDF فایلونو) په کارولو سره ښودل کیدی شي چې کمپیوټر یې درک کولی شي او پروسس کولی شي. البته، موږ د ساده انځورونو په اړه خبرې نه کوو: دا فایلونه معلومات کوډ کوي لکه اتومونه، د دوی بانډونه، د دوی درې اړخیز جوړښت، بریښنایی چارج، فزیکي ملکیتونه، او نور. دا د لوی ډیټابیسونو شتون لامل شوی چې په ملیونونو مالیکولونه، طبیعي او مصنوعي دواړه ذخیره کوي.

• کله چې کیمیاوي مرکبات، د خپلو ټولو ځانګړتیاوو سره، ډیجیټل الوتکې ته راوړل شي، نو دا ممکنه ده چې د کمپیوټري وسایلو کارول پرې وشي.
• دا هغه څه دي چې کیمیاوي معلومات پکې شامل دي: د کیمیاوي معلوماتو پلي کول احصایې، د د ماشین زده کړه، مصنوعي استخبارات، د معلوماتو کان کیندنه او د نمونې پیژندنې میتودونه.
• دا ټول الګوریتمونه او ماډلونه د دومره لوی مقدار معلوماتو تحلیل خورا ګړندی کوي، د درملو پراختیا وروستۍ موخه سره.

کیمیاوي معلومات څنګه د نویو درملو په کشف کې مرسته کوي

په اصل کې، هغه څه چې کیمیاوي معلوماتي ټکنالوژي یې کوي هغه دا دي چې د مخدره توکو د کشف او پراختیا پروسې هره مرحله غوره کړئدا د یادونې وړ ده چې دا پروسه یوه اوږده او پیچلې دوره ده چې له ۱۰ څخه تر ۱۵ کلونو پورې وخت نیسي او په ملیاردونو ډالر لګښت لري. مګر د کیمیا او کمپیوټر ساینس د یوځای کیدو له امله د دې هڅې ډیره برخه خورا ساده شوې ده. راځئ چې وګورو چې دا څنګه د درملو د پراختیا په لومړیو مرحلو کې ممکنه ده:

لومړی پړاو: کشف او څېړنه

د درملو د جوړولو لپاره، لومړی کار چې ساینس پوهان یې کوي دا ده چې د ناروغۍ لامل څه شی دی. د دې لامل دننه، دوی یو بیولوژیکي هدف یا هدف (لکه پروټین یا جین) پیژني چې د ناروغۍ درملنې لپاره بدلیدلی شي.. په دې مرحله کې، کیمیاوي معلومات مرسته کوي چې پوه شي چې ایا هدف "مخدره توکي" دي، دا ده، که چیرې دا ولري بولټ (لومړني تشبیه ته راستنیدل) په کوم کې چې معرفي شي a کیلي (مالیکول) د دې د تعدیل هڅه کولو لپاره.

برسېره پردې، د معلوماتو پروسس کولو تخنیکونه هم مرسته کوي چې د نوماند مالیکولونه وپیژنئ او جوړ کړئ (د کیلي ګانو ډډونه) چې کولی شي د هدف سره تعامل وکړي. د ملیونونو مرکباتو فزیکي ازموینې پرځای، یو مجازی سکرینینګ په لویو ډیټابیسونو کې د غوره نوماندانو د پیژندلو لپاره. په دې توګه، هغه څه چې پخوا به له دوو څخه تر څلورو کلونو پورې وخت نیولی و اوس په ډیر لږ وخت او د پیسو او هڅو لږې پانګونې سره ترسره کیږي.

دوهمه مرحله: د کلینیکي دورې دمخه مرحله

په پری کلینیکي مرحله کې، ترټولو امید لرونکي مرکبات پیژندل کیږي او په کلکه مطالعه کیږي ترڅو د دوی خوندیتوب او اغیزمنتوب ارزونه وکړي. دا مطالعات معمولا دواړه ترسره کیږي په ویټرو کې (په حجرو او نسجونو کې) لکه څنګه چې په ژوندۍ بڼه (په څارویو کې). خو، کیمو انفارمیټکس د دې ټولو مطالعاتو تقلید ته اجازه ورکوي په سیلیکو کې، یعنې په کمپیوټر کې، او پایلې یې د لابراتوار ازموینو سره ورته دي. په طبیعي ډول، دا سرچینې او وخت خوندي کوي، او د سلګونو بې ګټې ډولونو ترکیب مخه نیسي.

دریمه مرحله: د کلینیکي آزموینې مرحلې

که چیرې مخکې له مخکې کلینیکي مطالعات بریالي شي، نو دا مرکب د انسان ازموینې ته ځي. البته، دا ډول مرکب ممکن په ټیسټ ټیوب یا ډیجیټل سمولیشن کې خورا پیاوړی وي. مګر که چیرې د انسان بدن دا جذب نه کړي، دا زهرجن وي، یا ځیګر یې ډیر ژر میټابولیز کړي، نو دا به د درملو ناکامي وي. له همدې امله، په انسانانو کې د ازموینې دمخه، دا اړینه ده چې یو ترسره شي د ADMET ملکیتونو وړاندوینې ازموینه، کوم چې جذب، ویش، میټابولیزم، اخراج او زهریت اندازه کوي د انسان په بدن کې د مرکباتو شتون.

له نېکه مرغه، د کیمیاوي معلوماتو ماډلونه د ADMET ملکیت وړاندوینې ازموینې هم پرمخ وړلی شيدا حتی په څارویو کې د مرکب ازموینې دمخه ترسره کیدی شي، ترڅو د ستونزې لرونکي نوماندان په پیل کې رد شي. بیا هم، د دې ډیجیټل سمولیشنونو ترسره کول د ناکامه کلینیکي آزموینو شمیر کموي، او همدارنګه د ازموینې مضامینو کارولو اړتیا (او پایله یې اخلاقي اغیزه).

په پایله کې، موږ په پراخه کچه ولیدل چې کیمو انفارمیټکس څه شی دی او دا څنګه د نویو درملو په کشف کې مرسته کوي. د دې علمي څانګې د پراخوالي وړتیا خورا لویه ده.، نو په راتلونکي کې د ډیرو او غوره پایلو تمه کیږي. د کیمیا ځواک د کمپیوټري استخباراتو سره یوځای کولو سره، د ناروغیو د ګړندي، دقیق او اقتصادي درملنې لپاره د امکاناتو ټوله کاینات خلاصیږي.