Químicos de la Universidad de Ámsterdam desarrollaron un robot autónomo de síntesis química con una unidad de aprendizaje automático integrada impulsada por inteligencia artificial (IA).
Llamado RoboChem, el dispositivo de mesa puede superar a un químico humano en términos de velocidad y precisión, al mismo tiempo que muestra un alto nivel de ingenio.
Al ser el primero de su tipo, podría acelerar de manera significativa el descubrimiento químico de moléculas para aplicaciones farmacéuticas y muchas otras. Los primeros resultados de RoboChem se publican la revista Science.
El estudio muestra que el robot es un químico preciso y confiable que puede realizar una variedad de reacciones mientras produce cantidades mínimas de desechos. Al trabajar de forma autónoma las 24 horas del día, el sistema ofrece resultados de forma rápida e incansable.
De esta forma, en una semana es posible optimizar la síntesis de entre 10 y 20 moléculas. Esto le llevaría a un estudiante de doctorado varios meses. Además, el robot no sólo produce las mejores condiciones de reacción, sino también proporciona la configuración para la ampliación.
Esto significa que es posible producir cantidades que sean directamente relevantes para los proveedores de la industria farmacéutica; por ejemplo, tal como explica el desarrollador de RoboChem, el profesor Timothy Noël, del Instituto Van’t Hoff de Ciencias Moleculares de la Universidad de Ámsterdam.
La experiencia del grupo de Noël se centra en la química de flujo, una forma novedosa de realizar química en la que un sistema de tubos pequeños y flexibles sustituye a los vasos de precipitados, matraces y otras herramientas químicas tradicionales. En RoboChem, una aguja robótica recoge cuidadosamente los materiales de partida y los mezcla en pequeños volúmenes de poco más de medio mililitro. Luego éstos fluyen a través del sistema de tuberías hacia el reactor.
Allí, la luz de potentes lámparas LED desencadena la conversión molecular, activando un fotocatalizador incluido en la mezcla de reacción. Luego, el flujo continúa hacia un espectrómetro de RMN automatizado que identifica las moléculas transformadas. Estos datos se envían en tiempo real a la computadora que controla RoboChem.
El grupo de investigadores se esforzó mucho en corroborar los resultados del robot. Las moléculas ahora incluidas en el artículo de Science fueron aisladas y verificadas de forma manual.
También utilizó a RoboChem para reproducir investigaciones anteriores publicadas en cuatro artículos seleccionados al azar. Luego determinaron si producía los mismos resultados (o mejores). En alredeor de 80 por ciento de los casos, el sistema produjo mejores rendimientos. Para el 20 por ciento restante, los resultados fueron similares, agregó Noël.
Esto no deja ninguna duda de que un enfoque asistido por IA será beneficioso para el descubrimiento de sustancias químicas en el sentido más amplio posible, concluyó.
