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未來結核病的治療將利用計算機電子技術來解決

2019-11-26
來源:電子發燒友

  諾丁漢大學正在開展一項新研究,以應對結核病(TB),這是世界上最致命的疾病之一,并得到了IBM世界社區網格的支持。世界網格是地球上功能最強大,最快的虛擬超級計算機之一。預計來自世界各地的數十萬志愿者將捐贈大量的計算資源來幫助這項工作。這是在美國建立良好的基礎,這是World Community Grid首次支持英國的研究項目。

  今天在世界社區網格上啟動的新“幫助遏制結核病”項目將對結核病細菌行為的各個方面進行建模,以更好地了解其可能被新藥開發利用的潛在脆弱性。需要志愿者以使其設備上的處理能力可用(否則不用時),以執行這些模擬所需的數百萬次計算。

  由IBM免費提供的用于研究疾病的虛擬超級計算機的眾包服務,與依靠研究人員通??色@得的傳統計算資源相比,這種方式提供的結果明顯更快。結核病困擾著人類數千年。今天,全球約有三分之一的人口患有結核病,僅2014年就有一百五十萬人死于結核病,這促使世界衛生組織將結核病與艾滋病毒并列為世界上最致命的傳染病。

  英國諾丁漢大學工程系“幫助制止結核病”項目的首席研究員兼副教授安娜·克羅夫特博士說:“我的團隊將使用世界社區網格來幫助科學更好地了解結核病細菌,因此我們可以開發更有效的治療方法,并最終消除對人類健康的威脅?!北M管已開發出多種藥物和部分有效的疫苗來幫助抗擊結核病,但結核菌仍會進化為抵抗現有藥物,特別是當患者中斷或中止治療時,這種情況常常發生在他們無法持續獲得藥物和醫療服務的情況下。

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  現在,近一半的歐洲病例對至少一種藥物有抗藥性,全世界所有病例中有4%對聯合藥物的治療方案有抗藥性。免疫系統較弱的艾滋病毒患者特別容易患結核病。結核病可能是一種緩慢的殺手,通常長期處于休眠狀態,然后才能利用營養不良,年老或免疫系統減弱而變得活躍。當感染者咳嗽,打噴嚏,大笑甚至說話時,它通常會通過空氣傳播。

  癥狀可從咳嗽,體重減輕和發燒開始,發展為呼吸困難和劇烈咳嗽,使血液增多。最初駐留在肺中,它可以擴散到其他器官并使其癱瘓。結核病細菌具有一層涂層,可將其與許多藥物和患者的免疫系統隔離。在這層皮中的脂肪,糖和蛋白質中有被稱為霉菌酸的脂肪分子。

  “幫助遏制結核病”項目將使用世界社區網格成員捐贈的計算能力來模擬霉菌酸的行為和化學性質,從而更好地了解它們如何保護結核病細菌??茖W家希望利用這些結果來最終開發出針對這種致命疾病的更好的治療方法,尤其是那些規避結核細胞壁防御的疾病。

  World Community Grid是由IBM在2004年做出的慈善努力而創建的。WorldCommunity Grid托管在IBM的SoftLayer云技術上,它利用來自各地志愿者計算機和Android設備的多余循環時間,為科學家提供了大量完全免費的計算能力。全球。世界社區網格上可利用的綜合能力已創建了地球上功能最強大,最快的虛擬超級計算機之一。

  Croft博士補充說:“由于World Community Grid具有強大的計算能力,我們可以研究許多不同的霉菌酸結構,而不僅僅是研究幾種。否則,無法進行這種規模的分析?!比蚪偃f分之三的四分之三的人和來自80個國家/地區的470家機構使用了超過300萬臺計算機和移動設備,它們貢獻了虛擬超級計算能力,在過去的11年中為世界社區網格上的兩個以上至關重要的項目提供了動力年份。

  自該計劃啟動以來,世界社區網格已在癌癥研究,艾滋病治療,基因作圖,太陽能和生態系統保護等領域實現了重要的科學進步。如果沒有IBM的World Community Grid提供的免費超級計算功能,甚至可能甚至沒有嘗試過許多此類工作。伯克利開放網絡計算基礎設施(BOINC)啟用了世界社區網格,該網絡是由加利福尼亞大學伯克利分校開發并在美國國家科學基金會的支持下開放的開源平臺。


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