英泰利库尔公司(Intellicule)——一家与普渡大学相关的软件初创企业——近日获得美国国立卫生研究院(NIH)21.7941万美元的小企业创新研究(SBIR)一期拨款。
该资金将用于开发尖端软件,旨在加速新型药物发现并推进精准医学领域发展。该技术聚焦于提升冷冻电子显微镜(cryo-EM)所捕获生物分子结构的分析能力,这是结构生物学中广泛采用的技术手段。
加速新型药物研发:生物分子建模
拨款支持项目的核心目标是改进冷冻电镜图像中蛋白质和药物配体等分子的建模精度。普渡大学生物科学与计算机科学教授、英泰利库尔公司负责人木原大辅(Daisuke Kihara)强调了该技术的潜在影响:“软件将提供精准的结构信息,指导设计更高效的分子,从而加速新型药物开发进程。”
英泰利库尔的软件直面冷冻电镜领域的长期挑战:难以稳定获得优于3埃(Å)分辨率的高清晰度图像。当分辨率较低时,人工建模生物分子和药物分子的过程既耗时又易出错,已成为制药企业的技术瓶颈。包括联合创始人查尔斯·克里斯托弗(Charles Christoffer)和千代原元希(Genki Terashi)在内的开发团队,致力于创建使非专业人员也能便捷可靠操作的工具。
深度学习突破分辨率限制
SBIR一期项目核心在于运用前沿深度学习技术,克服当前处理低分辨率冷冻电镜数据的局限。深度学习作为人工智能(AI)的强力分支,在图像处理任务中表现尤为突出。
木原大辅指出,深度学习是英泰利库尔解决方案的核心:“该软件能精准识别低分辨率冷冻电镜图像中的原子结构,而传统方法几乎无法实现这一目标。”通过在常规方法难以胜任的分辨率下准确建模配体-受体复合物,该软件将显著优化基于结构的药物设计流程。
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