Sergey Osipenko, Skoltech - sur les métabolites, la méthode du sang sec et le dépistage des enfants

Le laboratoire de spectrométrie de masse de Skoltech est dirigé par un membre correspondant de l'Académie des sciences de Russie

Evgueni Nikolaev.Une équipe de scientifiques, comprenant le professeur adjoint Yuri Kostyukevich et le conférencier Sergei Osipenko, résout de nombreux problèmes appliqués : du développement de nouveaux dispositifs à l'archéologie moléculaire. L'une des activités du laboratoire est l'étude des petites molécules, ou métabolites.

Ce qui est au cœur de la construction des processus de vie

L'ADN est une longue chaîne polymère qui stocke des informations sur l'apparence et le fonctionnement du corps.C'est-à-dire en quoi nous différons des autres espèceset comment deux individus de la même espèce diffèrent l'un de l'autre. Ces molécules déterminent notre unicité. Laissez-moi vous donner un exemple : une chenille et le papillon dans lequel elle grandit. Pensez-vous que leurs molécules d’ADN sont différentes ou identiques ? En fait, la bonne réponse est : la même. Les informations génétiques ne changent en aucune façon au cours de la vie. Au fait, pourquoi les chenilles et les papillons sont-ils finalement différents ? Car toutes les informations stockées dans l’ADN ne sont pas réalisées en même temps. La mise en œuvre se fait par le processus de transcription, grâce auquel, après lecture de gènes individuels, l'ARN messager permet la synthèse de protéines.

Les protéines sont des machines moléculaires universelles dans notre corps qui remplissent différentes fonctions: de la construction à la régulation.L'une des définitions dépassées de la vie estexistence ordonnée et interaction des molécules de protéines. Mais le problème est que les molécules de protéines sont également grosses. Les protéines sont également des molécules polymères de poids moléculaire élevé : généralement de 10 à plusieurs centaines de kilodaltons. Et construire sur eux les processus vitaux de base est assez problématique, car ils sont très sensibles aux changements de température et de l'environnement extérieur. Et c’est probablement la raison pour laquelle presque tous les processus vitaux d’une cellule sont réalisés grâce à de petites molécules. Et la transformation des petites molécules les unes dans les autres est déjà contrôlée par les protéines. Le poids moléculaire de ces petites molécules varie de plusieurs dizaines à plusieurs centaines de kilodaltons. Toutes les petites molécules présentes dans un organisme vivant sont appelées métabolites.

1 dalton ou 1 unité de masse atomique (amu)- une unité de masse extra-système utilisée pour les masses des molécules, des atomes, des noyaux atomiques et des particules élémentaires.

1 a. unités = 1,660 539066 60 (50) ⋅10−27 kg.

Les métabolites primaires sont des produits chimiques que l'on trouve dans toutes les cellules du corps et qui sont nécessaires au maintien des processus vitaux.Toutes les molécules de polymères, protéines etacides nucléiques. Ces métabolites sont les mêmes pour toutes les cellules d’un même organisme. Au cours de la vie, les métabolites sont convertis les uns dans les autres, par exemple à des fins de transfert d'énergie. Et ces voies de transformation – chaînes de transformation – sont appelées voies métaboliques.

Le cycle de Krebs, ou cycle de l'acide tricarboxylique, est responsable du processus de respiration cellulaire.

Différentes voies métaboliques dans le corps humain se croisent, c'est-à-dire qu'elles ont des participants communs.Ainsi, tous les processus qui se produisent avec les métabolites sont interconnectés.

Les métabolites secondaires sont des substances qui ne sont pas nécessaires à toutes les cellules pour assurer leurs fonctions vitales.Ils sont généralement utilisés pour s'adapter aux conditionsenvironnement externe. Par exemple, les plants de café produisent de la caféine pour protéger leurs feuilles des parasites. Ils sont toxiques pour les coléoptères qui mangent les feuilles des caféiers. Mais si nous éliminons d’une manière ou d’une autre toute la caféine de la plante, elle continuera à vivre. Aucun processus vital ne sera perturbé. Le deuxième exemple concerne les antibiotiques. Vous savez que la pénicilline est le premier antibiotique et qu’elle a été isolée par hasard des moisissures, ce qui a révolutionné la médecine. Les moisissures utilisent la pénicilline pour nettoyer leur espace de vie. Il est inoffensif pour l'organisme parent, mais toxique pour d'autres micro-organismes. En fait, les gens utilisent cette propriété pour traiter diverses infections bactériennes. En raison du fait que les humains consomment activement des plantes comme nourriture, notre corps est densément peuplé de divers micro-organismes qui forment la microflore. Ces substances sont des métabolites secondaires non seulement de la personne elle-même, mais aussi d'organismes vivants qui pénètrent inévitablement dans notre corps.

Le filtre naturel et pourquoi c'est faux

Les xénométabolites sont des antibiotiques, des composés qui ne sont pas associés à l'activité des organismes vivants.C'est généralement quelque chose qu'une personne a reçuartificiellement à des fins différentes. Par exemple, les médicaments, les additifs alimentaires, les compléments alimentaires, le dopage, les drogues, les produits de combustion du tabac, l'alcool ou les produits d'hygiène, les produits chimiques ménagers, les écotoxiques. Ce sont également de petites molécules qui pénètrent dans l’organisme soit intentionnellement, dans le cas des médicaments, soit accidentellement. Par exemple, vous vous êtes brossé les dents, avez avalé du dentifrice - et c'est ainsi que de nouveaux produits chimiques sont entrés dans votre système. Et nombre de ces substances peuvent avoir certains effets sur notre organisme, même à de très faibles concentrations. De plus, cet effet peut être soit positif, soit négatif ou varier en fonction de la quantité de cette substance.

Le foie est la première barrière à l'entrée de produits chimiques étrangers dans la circulation systémique.Il essaie de filtrer les molécules quile corps sera blessé et les éliminera, les empêchant d'être libérés davantage par la circulation sanguine dans les organes. Le foie dispose de nombreux mécanismes de filtration, mais aucun d'entre eux ne fonctionne à 100 % : sinon il n'y aurait pas d'empoisonnement ni de conséquences graves liées à la prise de toxines ou de médicaments. Cependant, le foie profite du fait que notre corps est en grande partie constitué d’eau, c’est-à-dire qu’il est composé à 80 % d’eau. Par conséquent, le foie essaie de trier les molécules en molécules hydrophiles, qui se dissolvent dans l’eau, et en molécules hydrophobes. Le foie « croit » que si la substance est hydrophile, elle peut alors être libérée davantage dans la circulation systémique, car elle ne devrait pas causer beaucoup de dommages. Et si une substance est hydrophobe, il faut alors faire quelque chose pour l’empêcher d’être libérée davantage ou au moins pour la rendre plus hydrophile.

Le foie a deux mécanismes : les phases métaboliques.Dans la première phase, le foie essaie dedes protéines et des enzymes spéciales de la famille du cytochrome P450 oxydent ces substances. Suite à l’oxydation, la structure de la molécule change et elle peut devenir plus hydrophile. Le foie peut alors libérer ces métabolites dans la circulation sanguine ou tenter de les éliminer par les reins, par l’urine ou par les intestins. Si cela ne fonctionne pas, le foie peut « coudre » des molécules toutes faites, garanties hydrosolubles, sur ces molécules oxydées.

Le métabolisme hépatique augmente la diversité des petites molécules qui peuvent se retrouver dans notre organisme.Par exemple, au stade de l'oxydation, plus de 500 nouvelles molécules différentes sont théoriquement formées à partir d'une molécule; il n'est pas possible de prédire lesquelles d'entre elles sont formées et lesquelles ne le sont pas.

L'alphabet infini: pourquoi il est si difficile d'étudier les métabolites

Les acides nucléiques peuvent être représentés comme un alphabet de cinq lettres à partir duquel une grande chaîne de texte est construite.Oui, bien sûr, la séquence de lettres dans cela lignée peut être relativement chaotique, même si au cours de la vie l'ADN ne change pas, mais est simplement copié. Nous avons donc certaines restrictions sur ce que sera cette chaîne. Dans le cas des protéines, la situation est un peu plus compliquée : l'alphabet aura déjà 20 lettres, soit 20 acides aminés à partir desquels les protéines sont construites, mais cela se produit aussi involontairement. Par conséquent, du point de vue du chercheur, ces objets sont également assez similaires les uns aux autres. Et dans le cas des métabolites, il est extrêmement problématique de distinguer un alphabet : en fait, il s'agit de l'ensemble du tableau périodique. Et parmi les règles de formation - seule la règle de valence. De plus, il existe une caractéristique de la chimie du carbone qui permet à deux atomes de carbone de se lier les uns aux autres, puis d'ajouter ensuite un nombre illimité d'atomes de carbone ou d'autres atomes du tableau périodique, ce qui donne lieu à une énorme diversité chimique de ces molécules.

Pour étudier ces petites molécules et toute leur variété, des méthodes spéciales sont nécessaires.Il y en a des simples :par exemple, une analyse organoleptique, que tous ceux qui ont fait un test général de sang ou d'urine et ont vu qu'il y avait une ligne « odeur, couleur » dans la direction ont été confrontés. Lorsqu'il est nécessaire de retrouver une molécule spécifique dans une solution, une goutte d'un réactif présélectionné est ajoutée. S’il y avait une molécule dans la solution, une coloration se produira ; sinon, seul un précipité apparaîtra. Parmi les méthodes simples, il y a aussi la spectroscopie optique, où l'on peut utiliser un microscope pour tirer des conclusions sur la structure du sédiment. Les méthodes immunochimiques sont désormais très populaires : il s’agit du même test ELISA pour le COVID-19.

Les études omiques sont les études qui étudient une population complète.Et la métabolomique implique l'analyse de grandesdes données qui représentent l'ensemble complet de petites molécules dans un organisme, une cellule ou un organe. L'ensemble de ces données varie selon diverses estimations de plusieurs milliers, si l'on ne considère que les métabolites primaires, à plusieurs dizaines de milliers, si l'on y ajoute des métabolites secondaires de plantes, bactéries et champignons connus. En fait, jusqu'à plusieurs centaines de millions, si l'on prend en compte toute la diversité chimique qui peut pénétrer dans le corps humain. Et pour les étudier, des méthodes spéciales sont nécessaires: la spectroscopie par résonance magnétique nucléaire (RMN) et la spectrométrie de masse.

Au cours des 80 ans d'histoire de la RMN, les scientifiques impliqués dans cette méthode ont reçu cinq prix Nobel.Quatre - pour RMN, et le cinquième - pourimagerie par résonance magnétique. Une méthode légèrement différente de la spectroscopie RMN, mais très similaire dans son principe. La méthode RMN est basée sur le fait que certains atomes du tableau périodique ont un moment magnétique non nul. Ce sont de petits aimants et peuvent interagir avec un champ magnétique externe. Cette interaction se manifeste par la division des niveaux d'énergie. La méthode RMN permet de distinguer différents atomes et atomes d’un même élément, mais dans des environnements différents. Récemment, la RMN a perdu en popularité, principalement en raison de son coût élevé.

Comment fabriquer des particules chargées à partir d'un mélange complexe et connaître leur composition

La spectrométrie de masse est une méthode de séparation de particules chargées en interagissant avec un champ électromagnétique.Si nous prenons un mélange complexe composé dedifférentes particules chargées, et presque toutes les molécules avec les méthodes modernes de spectrométrie de masse peuvent être converties en une forme chargée en y ajoutant ou en retirant un proton, et en appliquant un champ électromagnétique à ce mélange, alors les particules dans ce champ commenceront pour se déplacer et ils auront soit une vitesse, soit une trajectoire en fonction de la masse. Les particules légères arriveront au détecteur plus tôt que les particules lourdes. Après avoir traité les données du détecteur, un spectre de masse est obtenu, dans lequel le long de l'axe Y se trouvera l'intensité du signal, qui est proportionnelle au nombre d'ions, et le long de l'axe X - la masse des ions, ou plutôt, le rapport masse/charge. De plus, la spectrométrie de masse permet de mesurer la masse avec une très grande précision. Cela signifie qu'il est possible d'établir sans ambiguïté la composition élémentaire de l'ion, des particules chargées ou de la molécule à partir de laquelle il a été formé. Mathématiquement, cela s'appelle résoudre l'équation diophantienne en nombres entiers : en fait, il s'agit d'une sélection de coefficients proches de chaque atome : m(C), m(H), k(O), z(N). Et une seule combinaison d'entiers m, n, k, z peut donner la masse mesurée par le spectromètre de masse.

La méthode de spectrométrie de masse a été proposée au début du XXe siècle par Thompson.Les scientifiques ont assemblé le premier spectromètre de masse au monde etavec son aide, il fit une grande découverte : il confirma expérimentalement l'existence des isotopes. En revanche, il n’a pas été en mesure de donner une interprétation correcte de ses résultats. Son élève William Aston l'a fait pour lui : en 1922, il a reçu le prix Nobel pour cette découverte. Au XXe siècle, en raison d’une série de guerres mondiales, la spectrométrie de masse s’est développée comme méthode militaire. Au début de son développement, il trouva sa principale application dans l’industrie nucléaire. Étant donné que la spectrométrie de masse peut séparer les substances en masse et déterminer les isotopes, elle peut être utilisée pour séparer des isotopes tels que l'uranium. Deux autres prix Nobel ont été décernés pour la spectrométrie de masse : en 1989 - Wolfgang Paul et Hans Dehmelt, puis en 2002 - une véritable révolution a été menée indépendamment par John Fenn et Kaishi Tanaka. Ils ont proposé leur propre méthode qui permet d'obtenir une particule chargée à partir d'une grosse molécule de polymère : à partir de protéines ou d'acides nucléiques, sans la détruire. Cela a donné une impulsion à l’étude. Désormais, aucun laboratoire - laboratoire de biochimie ou de biologie moléculaire - ne peut fonctionner sans son propre spectromètre de masse ou sans un centre d'utilisation partagée bien équipé au sein de l'institut.

Après avoir déterminé la masse d'un ion, nous ne pouvons déterminer que la composition élémentaire, mais pas la structure des molécules.Parce qu'une composition élémentaire de différentes structures peut correspondre à un nombre énorme. Autrement dit, les atomes d’une molécule peuvent être disposés de différentes manières. C'est ce qu'on appelle le phénomène d'isomérie.

Les spectromètres de masse ont mis au point une méthode qui permet d'obtenir un peu plus d'informations sur la structure d'une molécule: un certain obstacle est placé sur le chemin des molécules accélérées volantes.Ce sont généralement des molécules de gaz.Lorsque les molécules entrent en collision avec ces molécules de gaz, elles peuvent se séparer de la collision. Et puis le spectromètre de masse mesure la masse non pas de la molécule originale, mais des morceaux en lesquels elle s'est fragmentée. Et cette désintégration ne se produit pas au hasard, mais le long des liaisons les plus faibles de la molécule. Les fragments résultants sont identiques, et ce sont des empreintes moléculaires : uniques à chaque molécule.

La chromatographie est une méthode de séparation des substances basée sur leur interaction avec les sorbants.Les absorbants sont quelque chose qui peut absorberдругие химические вещества, и самый простой — это активированный уголь, который мы принимаем при отравлении. В начале ХХ века русский ученый Михаил Цвет продемонстрировал, что если такой природный краситель пропустить через колонку, заполненную мелом, то вместо одного большого зеленого размазанного пятна получится несколько разноцветных пятен: от желтого до зеленого. Тем самым он, во-первых, понял, что зеленый краситель из листьев — это смесь разных веществ. А, во-вторых, открыл хроматографию, за которую в 1952 году уже другим ученым, которые довели его метод до некоторого современного вида, присудили Нобелевскую премию. В современной хроматографии смесь проходит через колонку при помощи жидкости или газа, в зависимости от типа хроматографии. Жидкость «тащит» молекулы вперед, к выходу из колонки, а сорбент мешает каждой молекуле по-разному. В итоге они выходят из колонки в разное время, которое можно зафиксировать и использовать как еще один отпечаток для идентификации.

De l'examen du liquide céphalo-rachidien à la méthode du sang sec

La spectrométrie de masse est la seule méthode actuellement disponible pour étudier le liquide céphalo-rachidien. В некоторых сложных случаях для диагностики maladies, une ponction est nécessaire, la colonne vertébrale est percée et un échantillon de liquide céphalo-rachidien est prélevé. Mais le problème est qu’en moyenne une personne ne dispose que de 120 ml de liquide céphalo-rachidien. Et ce liquide est sous pression, donc en prendre ne serait-ce que 1 ml affecte considérablement cette pression et peut entraîner des conséquences irréversibles pour le corps. Par conséquent, en réalité, seuls quelques microlitres peuvent être échantillonnés. Aucune des méthodes existantes, à l'exception de la spectrométrie de masse, ne peut traiter d'aussi petites quantités d'échantillons, car plus l'échantillon est petit, moins il contient de molécules et plus votre équipement doit être sensible. La sensibilité de la spectrométrie de masse est généralement suffisante pour cela. Après le prélèvement, l'échantillon est retiré des inclusions mécaniques et des protéines pour éviter les pannes d'équipement. Après analyse, le résultat est traité à l'aide d'un ordinateur et une « liste de caractéristiques » est obtenue : le résultat est d'environ 10 à 15 000 lignes. Les colonnes produisent une formule que nous définissons avec une masse exacte, une intensité proportionnelle à la quantité de cette molécule et une « empreinte digitale ».

La méthode la plus directe d’application d’une telle expérience de spectrométrie de masse métabolomique consiste à comparer des personnes malades et en bonne santé pour identifier les molécules qui s’expriment, apparaissent et changentconcentration lorsqu’une telle différence se produit.Habituellement, ils prennent deux groupes : les personnes en bonne santé et les personnes atteintes d’une maladie qui nous intéresse, par exemple, avec une forme spécifique de cancer.Pour chaque échantillon, de telles plaques sont obtenues, puis les mathématiciens comparentet visualisez-les pour trouver les différences entre eux.

La première application de la spectrométrie de masse est le dépistage néonatal.Depuis 2006, tous les nouveau-nés, sur ordre du ministère de la Santé, sont testésAujourd’hui, au moins à Moscou, ils testentIl y a de telles maladies, et elles se manifestent souvent dès les premières minutesvies qui, si elles ne sont pas arrêtées à temps, dans une semaine ou quelques joursPar conséquent, un tel diagnostic doit être posé dans les premières heures de la vie du nouveau-né.Les biomarqueurs de presque toutes ces maladies sont de petites molécules-métabolites, c’est-à-dire que les maladies se manifestent sous la forme de dysfonctionnements du métabolisme, par exemple, l’accumulation de certains acides organiquesEt naturellement, cette accumulation se produitDans de très petites concentrations, il est nécessaire de reconnaître la différence dans le changement de métabolisme.Par conséquent, à part la spectrométrie de masse, aucune autre méthode ne fonctionnera ici.

Pour résoudre le problème de la prise de sang des enfants (pas une si grande quantité de sang et la peur des enfants des méthodes invasives et des médecins), ils ont mis au point une technologie d’analyse des taches de sang sec.Une petite ponction est faite et une ou deux gouttes de sang sont prélevées directement sur un petit morceau de papier filtre.Le volume de sang ici est de quelques microlitres, puis cette carte est séchée et envoyée au laboratoire, et elle est envoyéeC’est également très pratique : l’échantillon n’a pas besoin d’être congelé ou décongelé.Il suffit de dissoudre cette carte, et pour l’analyse, et en quelques heures, l’analyse est prête.

Un autre domaine d'application de la spectrométrie de masse est la médecine personnalisée.Dans notre pays, toutes les substances pénètrent dans le foie, et le foie les métabolise d’une manière ou d’une autre.De plus, le foie fonctionne différemment pour chacun d’entre nous, et pas seulement à cause de certaines maladies ou de mauvaises habitudes.Par exemple, le métabolisme peut être considérablement affecté par le jus de pamplemousse, il inhibecertaines enzymes et, par conséquent, la concentration de certains médicaments que vous pourriez avoirChez certaines personnes, après avoir pris le médicament, la concentration dans le sang seraIl s’avère que le dosage doit être réduit de moitié afin de ne pas causer de dommages inutiles à l’organisme.D’où la transition vers la médecine personnalisée. Vous prenez une pilule, ils vous l’enlèventsang toutes les heures et surveillez la courbe : comment votre substance se déplaceAu fil du temps, dans le corps, quelle est sa concentration dans le sang.Ensuite, le médecin peut ajuster la posologie ou annuler complètement le médicamentEt dans ce cas, le test de sang sec est également très activement utilisé.

Tout nouveau médicament qui entre sur le marché passe nécessairement par l’étape de la recherche métabolique.Certains médicaments peuvent ne pas être très toxiques,mais en raison de dysfonctionnements du foie et de certaines erreurs, ces substances peuvent devenir encore plus toxiques. L’exemple le plus simple est le paracétamol. Les instructions du paracétamol indiquent qu'il ne doit pas être administré aux jeunes enfants. Que les jeunes enfants ne devraient recevoir que de l’ibuprofène. Et la raison en est l’accumulation de cette molécule dans le foie qui, du fait du métabolisme, a un effet toxique. Pour un adulte au foie bien développé, cet effet toxique n'est pas très perceptible, même si, bien entendu, il ne faut pas non plus avaler de paracétamol en pot. Pour les jeunes enfants, cela peut en effet entraîner toutes sortes de conséquences désagréables, voire irréversibles. Par conséquent, chaque nouveau médicament doit être étudié pour son métabolisme.

L'imagerie est une manière de conduireanalyse spectrométrique de masse, lorsque nous obtenons des informations non seulement sur un échantillon homogène, mais également sur un échantillon hétérogène, et que nous pouvons étudier sa composition moléculaire dans l'espace.Il existe un exemple intéressant pour étudierdistribution du médicament et de ses métabolites dans le corps du rat. L'expérience se déroule comme suit: un rat reçoit un certain médicament, après plusieurs heures, l'animal est euthanasié puis l'animal est finement coupé sur tout le corps. Et puis une technique spéciale de spectrométrie de masse vous permet d'étudier la composition moléculaire de chaque point de cet échantillon. Après un traitement informatique, il est possible de visualiser où se sont accumulés les métabolites. Il est important d'étudier la distribution des métabolites, car si vous prenez un médicament contre la pneumonie, il est important qu'il aboutisse dans les poumons et non dans le cerveau. Un scalpel de spectrométrie de masse est un «couteau» qui pompe les molécules hors du site d'incision, puis, à l'aide de la technologie informatique, il est possible de déterminer quel chirurgien coupe le tissu: malade ou sain. Cette méthode est actuellement mise en œuvre aux Etats-Unis, et la première opération réelle avec un tel couteau a déjà été réalisée.

Empreintes digitales pour chaque molécule

Le problème est que plusieurs centaines voire milliers de composés chimiques peuvent correspondre à une composition élémentaire.Il est donc nécessaire d'identifier toutes les lignestables, et c’est la tâche principale de l’analyse métabolomique moderne ; malheureusement, elle n’a pas été entièrement résolue. Les empreintes moléculaires sont comparées à celles trouvées dans des bases de données de molécules chimiques. S’ils correspondent, nous pouvons alors affirmer avec une certaine certitude qu’il s’agit de la bonne molécule. Mais ces bases de données contiennent un nombre très limité de substances. La base de données complète d’empreintes digitales contient environ 20 à 30 000 composés ; elle ne couvre même pas tous les métabolites primaires et secondaires présents dans le corps humain. Il existe un autre problème : pour reconstituer cette base de données, il faut une substance chimique pure, et celle-ci est généralement coûteuse. Autrement dit, un produit chimique pur coûte généralement plusieurs dizaines ou centaines de dollars.

Une approche de l’identification consiste à créer de nouvelles empreintes digitales.Par exemple, la méthode est actuellement activement développéespectrométrie de mobilité ionique. Alors que la spectrométrie de masse divise les ions selon leur masse, la mobilité ionique permet de les séparer selon leur taille. Autrement dit, si vous avez deux coureurs - pas un lourd et un léger, mais un grand et un petit, et que vous mettez une sorte d'obstacle sur leur chemin - par exemple, un filet avec des cellules, alors un athlète mince le fera rampez rapidement à travers ce filet et atteignez la ligne d'arrivée, mais un gros le fera. Jusqu'à ce qu'il sorte de ce réseau, il reviendra en courant après un certain temps.

La deuxième méthode consiste à essayer de trouver des empreintes digitales qui ne nécessitent pas de normes propres pour être identifiées.En laboratoire, nous proposons d'utiliser ce qu'on appelle l'échange isotopique.

Par exemple, si nous regardons une telle molécule, alorsnous verrons qu'il possède des atomes d'hydrogène associés à l'oxygène. Donc, ils sont spéciaux. Ils peuvent quitter cette molécule et y revenir. Si cette molécule est dissoute dans l'eau, l'hydrogène peut quitter la molécule et l'hydrogène peut revenir de l'eau. Et si nous prenons non seulement de l'eau, mais de l'eau lourde, où il y a du deutérium au lieu d'hydrogène, alors l'hydrogène peut quitter la molécule et le deutérium peut prendre sa place. Le deutérium est connu pour différer de l'hydrogène en poids moléculaire par unité, et un spectromètre de masse peut voir un tel changement. En comptant simplement le nombre de tels hydrogènes, on peut dire s'il s'agit d'une molécule nécessaire ou inutile, si nous l'avons correctement identifiée ou non.

L'intelligence artificielle peut être utilisée pour identifier des molécules.Sur la base des informations disponibles, vous pouvez compléterbases de données d'informations manquantes à l'aide de méthodes d'apprentissage profond. Autrement dit, nous entraînons le modèle et il prédit les empreintes digitales nécessaires en fonction de la structure de la molécule, que nous pouvons ensuite utiliser pour comparer avec ce qui a été obtenu dans l'expérience.

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