Et almindeligt elektronisk sprog til magnetisk resonans

Forskere, der arbejder inden for organisk kemi, skaber og studerer nye molekyler ved hjælp af magnetisk resonans. Standarderne, der bruges til at omskrive de indsamlede data er, imidlertid, specifik for hvert laboratorium eller hver publikation, gør det vanskeligt at eksportere oplysningerne elektronisk og dermed at blive brugt af det videnskabelige samfund. Et internationalt team ledet af kemikere fra University of Geneva (UNIGE) har udviklet et nyt fælles elektronisk sprog, der oversætter dataene for hvert molekyle på nøjagtig samme måde og gør det enkelt at eksportere det fra et informationssystem til et andet. Dette betyder, at kemikere overalt nemt kan få adgang til direkte genbrugelige data, resulterer i betydelige tidsbesparelser til fremtidig forskning. Dette studie, offentliggjort i tidsskriftet Magnetisk resonans i kemi , baner vejen for at skabe en international, open-access database og specifikke værktøjer, herunder kunstig intelligens-analyse.

Organiske kemikere skaber nye molekyler baseret på kulstofatomer; disse er så små, imidlertid, at det er umuligt at se, hvad de syntetiserer. Forskere bruger magnetisk resonans til at verificere disse sammensætninger, der er gjort "blinde":Hvert atom, der udgør molekylet, udsender et signal, hvis frekvens oversættes i form af et spektrum, som kemikerne derefter kan afkode. For at bestemme strukturen af ​​et molekyle, forskere skal kunne "læse" de magnetiske resonansspektre.

Kemikere har et specifikt ordforråd til beskrivelse af spektre og detaljering af atomernes resonans. Men måden rådata oversættes til et skriftsprog varierer afhængigt af det enkelte laboratorium, den anvendte software og den særlige publikation. Kort sagt, der er ingen database tilgængelig for tildelte molekylære strukturer eller nogen ensartethed i den måde, hvorpå spektrene behandles og de data, der tilskrives dem. "Derfor er det meget vanskeligt at genbruge data genereret af andre laboratorier, "forklarer Damien Jeannerat, en forsker ved Institut for Organisk Kemi på UNIGEs Naturvidenskabelige Fakultet. "Så vi kom på ideen om at udtænke et enkelt elektronisk sprog, der kan bruges til at skifte fra et system til et andet uden at miste nogen præcision, og at bygge en international, database med åben adgang."

UNIGE-kemikerne slog sig sammen med feltspecialister og introducerede et nyt elektronisk sprog, der kan tjene som standard for behandling af organiske molekyledata. "Vores nye format, kaldet NMReDATA, fungerer i henhold til et system af etiketter, der er tildelt hvert element af data, der er udtrukket fra spektrene i en defineret rækkefølge, og som let kan læses af en computer, " siger Marion Pupier, en kemiingeniør i Institut for Organisk Kemi på UNIGE. Frekvensen af ​​hvert atom vil blive beskrevet i en sekvens, der viser det kemiske skift, antallet af atomer, koblingerne, de interatomiske korrelationer og til sidst opgaverne. "Indtil nu, alle har brugt sin egen sekvens til at overføre den samme information, gør elektronisk overførsel fra én computer til en anden umulig og tvinger forskerne til at overvåge og konstant omorganisere informationen. Men det er ikke nødvendigt at gøre dette med vores system, takket være sprogets ensartede karakter, " siger Damien Jeannerat.

Ideen om et fælles elektronisk sprog er tæt forbundet med ønsket om at oprette databaser med åben adgang. "Dette ville gøre det muligt for kemikere at finde den nøjagtige sammensætning af de molekyler, de studerer, uden at skulle gentage det arbejde, der allerede er blevet udført i fortiden, " siger Marion Pupier. Informationen vil være synlig og tilgængelig hvor som helst og når som helst, sparer betydelig tid og penge til forskning i organisk kemi.

Nu mangler der kun at udbrede det nye format og etablere det som normen for publicering af artikler i de store internationale tidsskrifter. "Vi håber, at al softwaren vil være fuldt operationel om omkring et år, og at NMReDATA vil blive brugt af alle, siger Jeannerat afslutningsvis.