Ученые Московского авиационного института и «Сколтеха» создали нейросеть для оценки токсичности веществ на основе наночастиц оксидов железа. Такие частицы используют, в частности, для адресной доставки лекарств с помощью магнитного поля.
Алгоритм анализирует данные инфракрасной спектроскопии и рентгенофазового анализа, а также учитывает условия создания наночастиц и их биологическое воздействие. Нейросеть не только оценивает риск для здоровья, но и определяет фрагменты структуры, связанные с токсичностью. Это позволяет корректировать состав вещества на этапе проектирования.
Для обучения использовали результаты исследований МАИ и данные международной базы EnviroTox. Разработка предназначена для предварительной проверки новых лекарственных препаратов и может снизить необходимость в дорогостоящих лабораторных исследованиях и экспериментах на животных.
В проекте участвуют НИИ скорой помощи имени Н. В. Склифосовского, МГУ имени М. В. Ломоносова и институты РАН. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда. Исходный код нейросети опубликован на GitHub, а до конца 2028 года разработчики планируют запатентовать алгоритм и адаптировать его для других наноматериалов.
«Наша методология позволяет заменить длительные эксперименты на животных по оценке экотоксичности наночастиц на быстрый, точный и гуманный цифровой процесс. Для фармацевтических и производственных компаний это означает, что они могут не тратить недели и месяцы на поиск эффективных химических структур, экономя огромные бюджеты на лабораторные тесты, инфраструктуру и персонал»,
— отмечает профессор кафедры 903 «Перспективные материалы и технологии аэрокосмического назначения» МАИ, доктор химических наук Камиля Кыдралиева.
