Il Southwest Research Institute presenta Floodlight, un nuovo strumento software che scopre in modo efficiente il vasto numero di componenti chimici, precedentemente noti e sconosciuti, presenti negli alimenti, aria, farmaci e prodotti a cui siamo esposti ogni giorno. Questo strumento di apprendimento automatico di cheminformatica integra algoritmi con software di chimica analitica per fornire analisi approfondite della spettrometria di massa gascromatografica (GC/MS) e altri dati dello strumento.
Gli strumenti GC/MS identificano diverse sostanze chimiche all'interno di un campione di prova. Floodlight è un punto di svolta per l'elaborazione di dati di analisi non mirate (NTA). NTA ricerca tutte le sostanze chimiche presenti in un campione, produrre grandi quantità di dati. Questo è in contrasto con le analisi mirate, che cercano un insieme di elementi chimici conosciuti, producendo risultati più limitati.
"Le sostanze chimiche note in un particolare campione sono relativamente facili da trovare e quantificare, " ha detto la dottoressa Kristin Favela, un chimico analitico specializzato in chimica forense e chimica ambientale. "NTA è una storia diversa. Attraverso un ampio, programma NTA pluriennale abbiamo scoperto che solo il 20% circa delle sostanze chimiche identificate era incluso nell'elenco dei prodotti di consumo. Il restante 80% era precedentemente non identificato in questi prodotti.
"Considera i misteriosi effetti sulla salute che stiamo vedendo dalle sigarette elettroniche in questo momento, " Ha detto Favela. "Attualmente, la comunità medica non sa cosa sta causando questi gravi problemi, ma in base alla nostra ricerca, ci sono probabilmente sostanze chimiche sconosciute presenti in una data formula."
Oggi, la grande quantità di dati NTA raccolti richiede un attento esame da parte di un chimico per identificare ed escludere artefatti di dati, difetti nei dati causati da apparecchiature, tecniche o condizioni. L'automazione di questa revisione della qualità dei dati con Floodlight era necessaria per sviluppare un processo analitico praticabile.
"La chiave di Floodlight è l'intelligenza artificiale e gli algoritmi di apprendimento automatico che consentono l'analisi avanzata dei big data della chimica, " ha detto il dottor Keith Pickens, che ha guidato il team SwRI che fonde la chimica, scienza dei dati e competenze ingegneristiche per casa in NTA. "Floodlight è uno strumento software sofisticato che può dare un senso alla grande quantità di dati generati da NTA".
SwRI è ben posizionato per attaccare questo problema, con una vasta esperienza in chimica analitica, apprendimento automatico, scienza e ingegneria dei dati. La chiave per Floodlight è lo sviluppo da parte di SwRI di un metodo analitico rapido per caratterizzare le sostanze chimiche in un'ampia gamma di prodotti di consumo, che vanno da cibo e medicine a imballaggi e giocattoli. SwRI ha utilizzato questi dati per addestrare gli algoritmi.
L'analisi dei dati chimici viene utilizzata nella chimica analitica, test ambientali e produzione. Fornisce le informazioni chimiche più preziose, aiutando a guidare il processo decisionale all'interno del contesto chimico. Le soluzioni di analisi dei dati chimici di SwRI spaziano dai test chimici all'analisi dei dati e allo sviluppo di software.
