Sergey Osipenko, Skoltech - sui metaboliti, sul metodo del sangue secco e sullo screening dei bambini

Il laboratorio di spettrometria di massa di Skoltech è diretto da un membro corrispondente dell'Accademia delle scienze russa

Evgenij Nikolaev.Un team di scienziati, tra cui il professore assistente Yuri Kostyukevich e il relatore Sergei Osipenko, risolve molti diversi problemi applicativi: dallo sviluppo di nuovi dispositivi all'archeologia molecolare. Una delle attività del laboratorio è lo studio di piccole molecole, o metaboliti.

Ciò che sta alla base della costruzione dei processi vitali

Il DNA è una lunga catena polimerica che memorizza le informazioni su come dovrebbe apparire e funzionare il corpo.Cioè, in cosa differiamo dalle altre speciee come due individui della stessa specie differiscono l'uno dall'altro. Queste molecole determinano la nostra unicità. Lasciatemi fare un esempio: un bruco e la farfalla in cui cresce. Pensi che le loro molecole di DNA siano diverse o uguali? In effetti la risposta corretta è: lo stesso. Le informazioni genetiche non cambiano in alcun modo durante la vita. In realtà, perché alla fine i bruchi e le farfalle sono diversi? Perché non tutte le informazioni immagazzinate nel DNA vengono realizzate contemporaneamente. L'implementazione avviene attraverso il processo di trascrizione, in conseguenza del quale, dopo aver letto i singoli geni, l'RNA messaggero consente la sintesi delle proteine.

Le proteine ​​sono macchine molecolari universali nel nostro corpo che svolgono diverse funzioni: dalla costruzione alla regolazione.Una delle definizioni obsolete di vita èesistenza ordinata e interazione delle molecole proteiche. Ma il problema è che anche le molecole proteiche sono grandi. Le proteine ​​sono anche molecole polimeriche con un grande peso molecolare: solitamente da 10 a diverse centinaia di kilodalton. E costruire su di essi i processi vitali fondamentali è piuttosto problematico, perché sono piuttosto sensibili ai cambiamenti di temperatura e all'ambiente esterno. E questo è probabilmente il motivo per cui quasi tutti i processi vitali in una cellula si realizzano attraverso piccole molecole. E la trasformazione di piccole molecole l'una nell'altra è già controllata dalle proteine. Il peso molecolare di queste piccole molecole varia da diverse decine a diverse centinaia di kilodalton. Tutte le piccole molecole che si trovano in un organismo vivente sono chiamate metaboliti.

1 dalton o 1 unità di massa atomica (amu)- un'unità di massa extra-sistema utilizzata per le masse di molecole, atomi, nuclei atomici e particelle elementari.

1 a. unità = 1.660 539066 60 (50) ⋅10−27 kg.

I metaboliti primari sono sostanze chimiche che si trovano in tutte le cellule del corpo e sono necessarie per il mantenimento dei processi vitali.Tutte le molecole polimeriche, proteine ​​eacidi nucleici. Questi metaboliti sono gli stessi per tutte le cellule di un organismo. Durante la vita i metaboliti si trasformano gli uni negli altri, ad esempio per il trasferimento di energia. E questi percorsi di trasformazione - catene di trasformazione - sono chiamati percorsi metabolici.

Il ciclo di Krebs, o il ciclo dell'acido tricarbossilico, è responsabile del processo di respirazione cellulare.

Diverse vie metaboliche nel corpo umano si intersecano, cioè hanno partecipanti comuni.Pertanto, tutti i processi che si verificano con i metaboliti sono interconnessi.

I metaboliti secondari sono sostanze che non sono necessarie a tutte le cellule per garantire le loro funzioni vitali.Di solito vengono utilizzati per adattarsi alle condizioniambiente esterno. Ad esempio, le piante del caffè producono caffeina per proteggere le foglie dai parassiti. Sono tossici per gli scarafaggi che mangiano le foglie delle piante di caffè. Ma se in qualche modo rimuoviamo tutta la caffeina dalla pianta, essa continuerà a vivere. Nessun processo vitale verrà interrotto. Il secondo esempio sono gli antibiotici. Sapete che la penicillina è il primo antibiotico ed è stata isolata per caso dalle muffe, rivoluzionando la medicina. Le muffe usano la penicillina per liberare il loro spazio vitale. È innocuo per l'organismo genitore, ma tossico per altri microrganismi. In realtà, le persone usano questa proprietà per trattare varie infezioni batteriche. A causa del fatto che gli esseri umani consumano attivamente le piante come cibo, il nostro corpo è densamente popolato da vari microrganismi che formano la microflora. Queste sostanze sono metaboliti secondari non solo della persona stessa, ma anche degli organismi viventi che inevitabilmente entrano nel nostro corpo.

Il filtro naturale e perché è sbagliato

Gli xenometaboliti sono antibiotici, composti che non sono associati all'attività degli organismi viventi.Di solito è qualcosa che una persona ha ricevutoartificialmente per scopi diversi. Ad esempio, medicinali, additivi alimentari, integratori alimentari, doping, farmaci, prodotti della combustione del tabacco, alcol o prodotti per l'igiene, prodotti chimici domestici, ecotossici. Anche queste sono piccole molecole, ed entrano nell'organismo sia intenzionalmente, nel caso dei farmaci, sia accidentalmente. Ad esempio, ti sei lavato i denti, hai ingoiato il dentifricio: ed è così che nuove sostanze chimiche sono entrate nel tuo sistema. E molte di queste sostanze possono avere determinati effetti sul nostro organismo, anche in concentrazioni molto piccole. Inoltre, questo effetto può essere positivo o negativo o variare a seconda della quantità di questa sostanza.

Il fegato è la prima barriera all'ingresso di sostanze chimiche estranee nella circolazione sistemica.Cerca di filtrare le molecole cheil corpo verrà danneggiato e li rimuoverà, impedendo che vengano rilasciati ulteriormente attraverso il flusso sanguigno negli organi. Il fegato ha molti meccanismi di filtrazione, ma nessuno di essi funziona al 100%: altrimenti non ci sarebbero avvelenamenti e gravi conseguenze derivanti dall'assunzione di tossine o farmaci. Tuttavia, il fegato approfitta del fatto che il nostro corpo è composto in gran parte d'acqua, cioè è costituito per l'80% da acqua. Pertanto, il fegato cerca di dividere le molecole in idrofile, che si dissolvono in acqua, e idrofobe. Il fegato "crede" che se la sostanza è idrofila, può essere ulteriormente rilasciata nella circolazione sistemica, poiché non dovrebbe causare molti danni. E se una sostanza è idrofoba, allora bisogna fare qualcosa con essa per evitare che venga rilasciata ulteriormente o almeno per renderla più idrofila.

Il fegato ha due meccanismi: fasi metaboliche.Nella prima fase ci prova il fegatospeciali proteine ​​ed enzimi della famiglia del citocromo P450 ossidano queste sostanze. Come risultato dell'ossidazione, la struttura della molecola cambia e può diventare più idrofila. Il fegato può quindi rilasciare questi metaboliti nel flusso sanguigno o tentare di eliminarli attraverso i reni attraverso l'urina o attraverso l'intestino. Se questo non funziona, il fegato può “cucire” su queste molecole ossidate molecole già pronte e idrosolubili.

Il metabolismo epatico aumenta la diversità delle piccole molecole che possono finire nel nostro corpo.Ad esempio, nella fase di ossidazione, più di 500 nuove altre molecole diverse sono teoricamente formate da una molecola; non è possibile prevedere quali di esse si formano e quali no.

L'alfabeto infinito: perché è così difficile studiare i metaboliti

Gli acidi nucleici possono essere rappresentati come un alfabeto di cinque lettere da cui viene costruita una grande stringa di testo.Sì, certo, la sequenza di lettere in questoLa linea può essere relativamente caotica, anche se durante la vita il DNA non cambia, ma viene semplicemente copiato. Quindi abbiamo alcune restrizioni su quale sarà questa stringa. Nel caso delle proteine, la situazione è un po' più complicata: nell'alfabeto ci saranno già 20 lettere, cioè 20 amminoacidi da cui sono costruite le proteine, ma anche questo avviene involontariamente. Pertanto, dal punto di vista del ricercatore, questi oggetti sono anche abbastanza simili tra loro. E nel caso dei metaboliti, individuare un qualsiasi alfabeto è estremamente problematico: si tratta infatti dell'intera tavola periodica. E tra le regole della formazione c'è solo la regola della valenza. Inoltre, esiste una caratteristica della chimica del carbonio che consente a due atomi di carbonio di legarsi tra loro e successivamente di aggiungere un numero illimitato di atomi di carbonio o altri atomi dalla tavola periodica, il che dà origine a un'enorme diversità chimica di tali molecole.

Per studiare molecole così piccole e tutta la loro varietà, sono necessari metodi speciali.Ce ne sono di semplici:ad esempio, un'analisi organolettica, che ha riscontrato chiunque abbia effettuato un esame generale del sangue o delle urine e abbia visto che c'è una linea “odore, colore” nella direzione. Quando è necessario trovare una specifica molecola in una soluzione, viene aggiunta una goccia di un reagente preselezionato. Se nella soluzione c'era una molecola si avrà la colorazione; in caso contrario apparirà solo un precipitato. Tra i metodi semplici c'è anche la spettroscopia ottica, quando è possibile utilizzare un microscopio per trarre conclusioni dalla struttura del sedimento. Molto popolari ora sono i metodi immunochimici: questo è lo stesso test ELISA per COVID-19.

Gli studi omici sono quegli studi che studiano una popolazione completa.E la metabolomica implica l'analisi di grandi dimensionidati che rappresentano l'insieme completo di piccole molecole in un organismo, cellula o organo. L'insieme di questi dati varia secondo varie stime da diverse migliaia, se si considerano solo i metaboliti primari, a diverse decine di migliaia, se si aggiungono ad essi metaboliti secondari di piante, batteri e funghi noti. In effetti, fino a diverse centinaia di milioni, se si tiene conto di tutta la diversità chimica che può entrare nel corpo umano. E per studiarli, sono necessari metodi speciali: spettroscopia di risonanza magnetica nucleare (NMR) e spettrometria di massa.

Negli 80 anni di storia della NMR, gli scienziati coinvolti in questo metodo hanno ricevuto cinque premi Nobel.Quattro - per NMR e il quinto - perrisonanza magnetica. Un metodo leggermente diverso dalla spettroscopia NMR, ma molto simile in linea di principio. Il metodo NMR si basa sul fatto che alcuni atomi della tavola periodica hanno un momento magnetico diverso da zero. Sono piccoli magneti e possono interagire con un campo magnetico esterno. Questa interazione si manifesta nella scissione dei livelli energetici. Il metodo NMR consente di distinguere tra atomi diversi e atomi dello stesso elemento, ma in ambienti diversi. Recentemente, la NMR ha perso popolarità, principalmente a causa del suo costo elevato.

Come creare particelle cariche da una miscela complessa e scoprirne la composizione

La spettrometria di massa è un metodo per separare le particelle cariche interagendo con un campo elettromagnetico.Se prendiamo una miscela complessa composta dadiverse particelle cariche, e quasi tutte le molecole con i moderni metodi di spettrometria di massa possono essere convertite in una forma carica aggiungendovi un protone o rimuovendone uno e applicando un campo elettromagnetico a questa miscela, quindi le particelle in questo campo inizieranno muoversi e avranno velocità o traiettoria a seconda della massa. Le particelle leggere arriveranno al rilevatore prima di quelle pesanti. Dopo aver elaborato i dati dal rilevatore, si ottiene uno spettro di massa, in cui lungo l'asse Y ci sarà l'intensità del segnale, che è proporzionale al numero di ioni, e lungo l'asse X - la massa negli ioni, o meglio, il rapporto tra massa e carica. Inoltre, la spettrometria di massa consente di misurare la massa con una precisione molto elevata. Ciò significa che è possibile stabilire in modo inequivocabile la composizione elementare dello ione, delle particelle cariche o della molecola da cui si è formato. Matematicamente, questo si chiama risolvere l'equazione diofantea in numeri interi: si tratta infatti di una selezione di coefficienti vicini a ciascun atomo: m(C), m(H), k(O), z(N). E solo una combinazione di numeri interi m, n, k, z può fornire la massa misurata dallo spettrometro di massa.

Il metodo della spettrometria di massa è stato proposto all'inizio del ventesimo secolo da Thompson.Gli scienziati hanno assemblato il primo spettrometro di massa al mondo econ il suo aiuto fece una grande scoperta: confermò sperimentalmente l'esistenza degli isotopi. D'altra parte, non è stato in grado di dare un'interpretazione corretta dei suoi risultati. Lo fece per lui il suo allievo William Aston: nel 1922 ricevette il Premio Nobel per questa scoperta. Nel 20° secolo, a causa di una serie di guerre mondiali, la spettrometria di massa si è sviluppata come metodo per i militari. All'inizio del suo sviluppo, ha trovato la sua principale applicazione nell'industria nucleare. Poiché la spettrometria di massa può separare le sostanze in base alla massa e determinare gli isotopi, può essere utilizzata per separare isotopi come l'uranio. Altri due premi Nobel furono assegnati per la spettrometria di massa: nel 1989 - Wolfgang Paul e Hans Demelt, e poi nel 2002 - una vera rivoluzione fu compiuta indipendentemente da John Fenn e Kaishi Tanaka. Hanno proposto il loro metodo che permette di ottenere una particella carica da una grande molecola polimerica: da proteine ​​o da acidi nucleici, senza distruggerla. Ciò ha dato impulso allo studio. Ora nessun laboratorio – laboratorio biochimico o di biologia molecolare – può operare senza il proprio spettrometro di massa o senza un centro di utilizzo condiviso ben attrezzato presso l'istituto.

Dopo aver determinato la massa di uno ione, possiamo solo determinare la composizione elementare, ma non la struttura delle molecole.Perché una composizione elementare di strutture diverse può corrispondere a un numero enorme. Cioè, gli atomi in una molecola possono essere disposti in diversi modi. Questo è chiamato fenomeno dell’isomeria.

Gli spettrometristi di massa hanno escogitato un metodo che consente di ottenere un po 'più di informazioni sulla struttura di una molecola: un certo ostacolo è posto sul percorso delle molecole accelerate volanti.Di solito queste sono molecole di gas.Quando le molecole entrano in collisione con queste molecole di gas, possono rompersi a causa della collisione. E poi lo spettrometro di massa misura la massa non della molecola originale, ma dei pezzi in cui si è frantumata. E questo decadimento non avviene in modo casuale, ma lungo i legami più deboli della molecola. I frammenti risultanti sono identici e sono impronte molecolari: uniche per ciascuna molecola.

La cromatografia è un metodo per separare le sostanze in base alla loro interazione con gli assorbenti.I sorbenti sono qualcosa che può assorbirealtri prodotti chimici e il più semplice è il carbone attivo, che prendiamo durante l'avvelenamento. All'inizio del XX secolo, lo scienziato russo Mikhail Tsvet dimostrò che se si fa passare un colorante naturale attraverso una colonna piena di gesso, invece di una grande macchia verde si ottengono diverse macchie multicolori: dal giallo al verde. Quindi, in primo luogo, si rese conto che la tintura verde delle foglie è una miscela di diverse sostanze. E, in secondo luogo, scoprì la cromatografia, per la quale nel 1952 altri scienziati che portarono il suo metodo in una forma moderna ricevettero il Premio Nobel. Nella cromatografia moderna, una miscela viene fatta passare attraverso una colonna utilizzando un liquido o un gas, a seconda del tipo di cromatografia. Il liquido “trascina” le molecole in avanti, verso l'uscita della colonna, e l'assorbente interferisce con ciascuna molecola in modi diversi. Finiscono per lasciare la colonna in momenti diversi, che possono essere registrati e utilizzati come un'altra impronta digitale per l'identificazione.

Dall'esame del liquido cerebrospinale al metodo del sangue secco

La spettrometria di massa è l'unico metodo attualmente disponibile per lo studio del liquido cerebrospinale.In alcuni casi difficili per la diagnosimalattie, è necessaria una puntura, viene forata la colonna vertebrale e viene prelevato un campione di liquido cerebrospinale. Ma il problema è che in media una persona ha solo 120 ml di liquido cerebrospinale. E questo liquido è sotto pressione, quindi l'assunzione anche di 1 ml influisce in modo significativo su questa pressione e può portare a conseguenze irreversibili per il corpo. Pertanto, in realtà, è possibile campionare solo pochi microlitri. Nessuno dei metodi esistenti, ad eccezione della spettrometria di massa, è in grado di gestire quantità così piccole di campioni, perché più piccolo è il campione, meno molecole contiene e più sensibile deve essere la tua attrezzatura. A questo scopo è solitamente sufficiente la sensibilità della spettrometria di massa. Dopo la raccolta, il campione viene rimosso dalle inclusioni meccaniche e dalle proteine ​​per evitare guasti alle apparecchiature. Dopo l'analisi, il risultato viene elaborato utilizzando un computer e si ottiene un “elenco di caratteristiche”: il risultato è di circa 10-15 mila righe. Le colonne producono una formula che definiamo con una massa esatta, un'intensità proporzionale alla quantità di quella molecola e un'"impronta digitale".

Il metodo più diretto per applicarloesperimento di spettrometria di massa metabolomica: confrontare persone malate e sane per identificare quali molecole appaiono, appaiono e cambiano la loro concentrazione quando si verifica tale differenza.Di solito ci sono due gruppi:persone sane e persone con una malattia che ci interessa, ad esempio, con una forma specifica di oncologia. Per ciascun campione vengono ottenute tali piastre, quindi i matematici le confrontano e le visualizzano per trovare le differenze tra loro.

La prima applicazione della spettrometria di massa è nello screening neonatale.Ogni neonato, con ordinanza del Ministero della Salute con2006, sono tenuti a sottoporsi a test per un certo insieme di malattie ereditarie. Adesso, comunque, a Mosca si fanno i test per almeno 16 malattie diverse. Esistono tali malattie, e spesso si manifestano fin dai primi minuti di vita, che, se non fermate in tempo, in una settimana o pochi giorni possono rendere il bambino disabile per tutta la vita. Pertanto, tale diagnosi deve essere effettuata entro le prime ore di vita del neonato. I biomarcatori di quasi tutte queste malattie sono metaboliti di piccole molecole. Cioè, le malattie si manifestano sotto forma di interruzioni del metabolismo, ad esempio l'accumulo di alcuni acidi organici nel sangue o di alcuni lipidi. E, naturalmente, questo accumulo avviene in concentrazioni molto piccole, da cui è necessario riconoscere la differenza nei cambiamenti nel metabolismo. Pertanto, oltre alla spettrometria di massa, nessun altro metodo funzionerà qui.

Per risolvere il problema della raccolta del sangue dei bambini (non una quantità così grande di sangue e la paura dei bambini nei confronti di metodi e medici invasivi), hanno ideato una tecnologia per analizzare le macchie di sangue essiccato.Viene praticata una piccola foratura e una o piùdue gocce di sangue direttamente su un piccolo pezzo di carta da filtro. Il volume del sangue qui è di diversi microlitri. Quindi questa scheda viene asciugata e inviata al laboratorio, e anche l'invio è molto conveniente: il campione non necessita di essere congelato o scongelato. Basta risciogliere questa carta per l'analisi e nel giro di poche ore l'analisi sarà pronta.

Un'altra area di applicazione della spettrometria di massa è la medicina personalizzata.Tutte le nostre sostanze vanno al fegato e al fegatoin qualche modo li metabolizza. Inoltre, il nostro fegato funziona in modo diverso per ognuno di noi, non solo a causa di alcune malattie o cattive abitudini. Ad esempio, il succo di pompelmo può influenzare in modo significativo il metabolismo; inibisce alcuni enzimi e, di conseguenza, la concentrazione di alcuni farmaci può essere molte volte superiore al previsto. Alcune persone avranno questa concentrazione nel sangue dopo aver assunto il farmaco, mentre altre avranno una concentrazione doppia. Si scopre che il dosaggio deve essere dimezzato per non causare danni inutili al corpo. Da qui il passaggio alla medicina personalizzata. Prendi una pillola, ti viene prelevato il sangue ogni ora e loro guardano la curva: come la sostanza viaggia attraverso il tuo corpo nel tempo, qual è la sua concentrazione nel sangue. Quindi il medico può aggiustare il dosaggio o addirittura interrompere il farmaco e prescriverne un altro. E in questo caso, anche l'analisi del sangue secco viene utilizzata molto attivamente.

Qualsiasi nuovo farmaco che entra nel mercato passa necessariamente attraverso una fase di ricerca metabolica.Alcuni farmaci potrebbero non essere molto tossici,ma a causa di guasti al fegato e di alcuni errori, queste sostanze possono diventare ancora più tossiche. L'esempio più semplice è il paracetamolo. Le istruzioni per il paracetamolo dicono che non dovrebbe essere somministrato ai bambini piccoli. Ai bambini piccoli dovrebbe essere somministrato solo ibuprofene. E la ragione di ciò è l'accumulo di questa molecola nel fegato, che, a causa del metabolismo, ha un effetto tossico. Per un adulto con un fegato ben sviluppato, questo effetto tossico non è molto evidente, anche se, ovviamente, non dovresti nemmeno ingoiare il paracetamolo in barattoli. Per i bambini piccoli, questo, infatti, può portare a ogni sorta di conseguenze spiacevoli e persino irreversibili. Pertanto, ogni nuovo farmaco deve essere studiato per il metabolismo.

L'immagine è un modo di condurreanalisi spettrometrica di massa, quando otteniamo informazioni non solo su un campione omogeneo, ma anche eterogeneo e possiamo studiarne la composizione molecolare nello spazio.C'è un esempio così interessante per lo studiodistribuzione del farmaco e dei suoi metaboliti nel corpo del ratto. L'esperimento viene condotto come segue: a un ratto viene somministrato un certo medicinale, dopo alcune ore l'animale viene soppresso e poi l'animale viene tagliato finemente lungo tutto il corpo. E poi una speciale tecnica di spettrometria di massa permette di studiare la composizione molecolare di ogni punto di questo campione. Dopo l'elaborazione al computer, è possibile visualizzare dove si sono accumulati i metaboliti. È importante studiare la distribuzione dei metaboliti, perché se stai assumendo un farmaco contro la polmonite, è importante che finisca nei polmoni e non nel cervello. Un bisturi spettrometrico di massa è un "coltello" che pompa le molecole fuori dal sito di incisione e quindi, utilizzando la tecnologia del computer, è possibile determinare quale chirurgo sta tagliando il tessuto: malato o sano. Questo metodo è ora in fase di implementazione negli Stati Uniti e la prima vera operazione con un tale coltello è già stata eseguita.

Impronte digitali per ogni molecola

Il problema è che diverse centinaia o addirittura migliaia di composti chimici possono corrispondere a una composizione elementare.Pertanto è necessario identificare tutte le righetabelle, e questo è il compito principale della moderna analisi metabolomica; sfortunatamente, non è stato completamente risolto. Le impronte molecolari vengono confrontate con quelle trovate nei database di molecole chimiche. Se corrispondono, allora possiamo dire con una certa sicurezza che questa è la molecola giusta. Ma tali banche dati contengono un numero molto limitato di sostanze. Il database completo delle impronte digitali contiene circa 20-30mila composti; non copre nemmeno tutti i metaboliti primari e secondari presenti nel corpo umano. C'è un altro problema: per ricostituire questo database è necessaria una sostanza chimica pura, che di solito è costosa. Cioè, una sostanza chimica pura di solito costa diverse decine o centinaia di dollari.

Un approccio all'identificazione consiste nel creare nuove impronte digitali.Ad esempio, il metodo è ora in fase di sviluppo attivospettrometria di mobilità ionica. Mentre la spettrometria di massa divide gli ioni in base alla massa, la mobilità ionica consente loro di essere separati in base alle dimensioni. Cioè, se hai due corridori - non uno pesante e uno leggero, ma uno grande e uno piccolo, e metti qualche tipo di ostacolo sul loro percorso - ad esempio una rete con celle, allora un atleta snello lo farà striscia rapidamente attraverso questa rete e raggiungi il traguardo, ma uno grasso lo farà Fino a quando non uscirà da questa rete, arriverà correndo dopo un po 'di tempo.

Il secondo metodo è cercare di trovare le impronte digitali che non richiedono standard puliti per l'identificazione.In laboratorio proponiamo di utilizzare il cosiddetto scambio isotopico.

Ad esempio, se guardiamo una tale molecola, alloravedremo che ha atomi di idrogeno associati all'ossigeno. Quindi sono speciali. Possono lasciare questa molecola e tornare ad essa. Se abbiamo questa molecola disciolta in acqua, l'idrogeno può lasciare la molecola e l'idrogeno può tornare dall'acqua. E se prendiamo non solo acqua, ma acqua pesante, dove invece dell'idrogeno c'è il deuterio, allora l'idrogeno può lasciare la molecola e il deuterio può prendere il suo posto. È noto che il deuterio differisce dall'idrogeno nel peso molecolare per unità e uno spettrometro di massa può vedere un tale spostamento. Contando semplicemente il numero di tali idrogeni, possiamo dire se si tratta di una molecola necessaria oppure no, che l'abbiamo identificata correttamente o meno.

L'intelligenza artificiale può essere utilizzata per identificare le molecole.In base alle informazioni disponibili, è possibile completaredatabase di informazioni mancanti utilizzando metodi di deep learning. Cioè, addestriamo il modello e prevede le impronte digitali necessarie in base alla struttura della molecola, che possiamo poi utilizzare per confrontare con ciò che è stato ottenuto nell'esperimento.

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