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Grazie all’Intelligenza Artificiale si possono rilevare le sostanze chimiche tossiche dalla loro struttura molecolare

analisi molecole chimiche
Immagine da Depositphotos

In Svezia è stato sviluppato un sistema basato sull’intelligenza artificiale che migliora l’identificazione delle sostanze chimiche tossiche, basandosi esclusivamente sulla conoscenza della loro struttura molecolare

Grazie a una ricerca scientifica, condotta in Svezia dalla Chalmers University of Technology e dall’Università di Göteborg, è stato possibile mettere a punto un nuovo metodo di analisi, basato sull’intelligenza artificiale, per migliorare il controllo e la comprensione delle sostanze chimiche utilizzate nell’industria, riducendo i test sugli animali.

Sostanze chimiche, l’Ai per analizzare il numero sempre crescenze di sostante utilizzate nell’economia moderna

Le sostanze chimiche sono ormai pervasive nella società moderna: si trovano infatti in tutti i prodotti domestici e vengono utilizzate nei processi industriali; spesso si infiltrano nei sistemi idrici e negli ecosistemi, comportando rischi per la salute umana e l’ambiente.

I Pfas, un gruppo di sostanze preoccupanti scoperte nelle acque sotterranee e nell’acqua potabile, sono un esempio di questo problema. Nonostante le severe normative, gli impatti negativi persistono, rendendo necessari lunghi test sugli animali per la valutazione della sicurezza.

Solo nell’Unione europea, oltre due milioni di animali vengono sottoposti ogni anno a test per soddisfare i requisiti normativi, sottolineando l’urgenza di metodi alternativi.

Il nuovo approccio dei ricercatori svedesi sfrutta l’intelligenza artificiale, in particolare i trasformatori, un modello inizialmente progettato per l’elaborazione del linguaggio.

I trasformatori, esemplificati da modelli come Chat Gpt (acronimo di Generative Pretrained Transformer), si dimostrano efficaci nell’estrarre informazioni dalle strutture chimiche, consentendo previsioni di tossicità ricche di sfumature.

Grazie alle reti neurali profonde, questi modelli analizzano vasti insiemi di dati derivati da test di laboratorio, imparando a valutare con precisione la tossicità chimica, anche per composti precedentemente non testati.

Mikael Gustavsson, uno dei ricercatori coinvolti nel progetto, sottolinea la capacità del metodo di prevedere la tossicità di una sostanza solo in base alla sua composizione chimica, una capacità perfezionata attraverso un’ampia analisi dei dati storici.

Erik Kristiansson, che ha contribuito alla ricerca, sottolinea l’importanza di questo progresso, soprattutto in considerazione dell’enorme quantità di sostanze chimiche in circolazione, la maggior parte delle quali non ha un profilo di tossicità completo.

Sebbene esistano strumenti computazionali per l’identificazione di sostanze chimiche tossiche, spesso presentano un’applicabilità o un’accuratezza limitate, non riuscendo a sostituire i test di laboratorio.

Tuttavia, gli studi comparativi condotti dai ricercatori svedesi indicano che il loro metodo basato sull’intelligenza artificiale supera gli strumenti convenzionali sia in termini di precisione che di versatilità.

Lo studio sottolinea il potenziale dell’Ai nel rivoluzionare le valutazioni della tossicità, prevedendo un futuro in cui i sistemi di intelligenza artificiale sostituiranno sempre più gli esperimenti di laboratorio, riducendo così i costi e accelerando lo sviluppo di sostanze chimiche più sicure.

I ricercatori prevedono che l’adozione diffusa di metodi basati sull’ai non solo attenuerà la dipendenza dalla sperimentazione animale, ma faciliterà anche l’identificazione di alternative ecologiche alle sostanze nocive, mitigando in ultima analisi gli effetti negativi dell’inquinamento chimico sia sulla salute umana che sugli ecosistemi.

Crediti immagine: Depositphotos

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