Ученые из Иванова изобрели нейросеть, способную находить красители для лечения заболеваний

Подбирать состав для люминофоров - светящихся красителей, которые используют в диагностике и лечении заболеваний, - будет искусственный интеллект. Его создали ученые из Иванова - сотрудники Института химии растворов РАН и Химико-технологического университета. Поиск нужных молекул традиционным способом порой занимает годы. Машина анализирует тысячи вариантов за считаные секунды.

Светящиеся красители широко используются в медицине, так как позволяют обнаруживать и маркировать в организме определенные вещества. Эта, например, комплексы бора (III) с дипиррометенами, которые обладают яркой окраской и флуоресценцией в видимой области спектра, устойчивы к ультрафиолетовому облучению и температурам до 350 градусов Цельсия. Попадая в организм, микрокраситель "находит" токсичные соединения, что сигнализирует о протекании патологических процессов. Под действием световых волн определенной длины некоторые люминофоры вдобавок могут вырабатывать активный кислород, способный разрушать злокачественные новообразования или патогенные микроорганизмы.

Для подбора состава новых люминофоров ивановские специалисты на основе массива почти 20 тысяч экспериментальных данных научили искусственный интеллект точно предсказывать спектральные свойства химических соединений. Человеку достаточно ввести исходные параметры интересующей его молекулы люминофора. Методы машинного обучения позволят многократно сократить время на разработку новых люминофоров с необходимыми свойствами, оптимизировать затраты на их получение.

Микрокраситель "находит" токсичные соединения, сигнализируя о патологических процессах

Проблема в том, что большинство органических красителей почти нерастворимы в воде. При переходе в другое физическое состояние они теряют свои полезные свойства. А иные растворители токсичны для человека. Ивановские химики впервые получили микрокраситель класса BODIPY, который хорошо растворяется в воде и при этом сохраняет важные для медицины качества.