Categories: Tin tức

Siêu máy tính nhanh nhất xác định phương pháp ngăn chặn COVID-19

Mục lục bài viết

1 Cơ chế lây nhiễm virus
2 Coronavirus, các hợp chất được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm
3 Ánh sáng hy vọng

Đại dịch bệnh coronavirus (COVID-19) có gì khác với cúm Tây Ban Nha năm 1918? Vào năm 1918, giao thông vận tải, công nghệ và khoa học mới ở giai đoạn đầu. Khi đó lĩnh vực y tế không có khả năng chống lại dịch bệnh. Ngày nay, trong vài ngày, các nhà khoa học đã xác định được loại vi-rút lây lan ở Trung Quốc và ba tháng sau, các thử nghiệm vắc-xin đã bắt đầu.

Giờ đây, Bộ Năng lượng Hoa Kỳ mang đến siêu máy tính mạnh nhất thế giới. Siêu máy tính, với tên gọi Summit, dựa trên IBM POWER9, để chống lại sự bùng phát của COVID-19. Hệ thống máy tính giúp xác định các hợp chất có tiềm năng có thể hướng dẫn các nhà nghiên cứu điều trị bệnh nhân mắc bệnh truyền nhiễm.

Siêu máy tính của IBM

Summit, được trang bị trí thông minh nhân tạo (Ai), đã nghiên cứu hàng ngàn mô phỏng để xem hóa chất hoặc hợp chất thuốc nào có hiệu quả trong việc ngăn chặn coronavirus mới lây nhiễm tế bào chủ.

Xem thêm:

Cơ chế lây nhiễm virus

Virus có mặt trong môi trường, chỉ chờ một tế bào chủ xuất hiện. Chúng xâm nhập vào động vật và con người qua miệng, mũi hoặc vết thương hở trên da. Một khi chúng xâm nhập vào cơ thể, chúng sẽ tìm kiếm một tế bào chủ để lây nhiễm. Thông thường, virut cảm lạnh và cúm tấn công các tế bào lót trong đường hô hấp hoặc tiêu hóa.

Các coronavirus cũng có xu hướng lây nhiễm qua các tế bào hô hấp. Chúng gây sốt và viêm, vì hệ thống miễn dịch phản ứng chống lại mầm bệnh. Bên ngoài cơ thể, virus dễ dàng bị tiêu diệt bởi xà phòng, do đó, rửa tay và khử trùng bề mặt là biện pháp hữu ích để ngăn chặn Vi-rút lây lan. Nhưng một khi vi-rút xâm nhập vào cơ thể, hệ thống miễn dịch phải làm nhiệm vụ tiêu diệt nó.

Virus lây nhiễm tế bào bằng cách đưa vật liệu di truyền của chúng vào tế bào chủ. Chúng nhân lên và chiếm lấy cơ thể, gây ra nhiều biến chứng. Hầu hết mọi người có thể loại bỏ virus trong cơ thể. Tuy nhiên, ở một số người, như những người già yếu, và bị bệnh, cơ thể yếu ớt sẽ bị quá tải do các hoạt động của virus.

Coronavirus, các hợp chất được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm

Các nhà khoa học đã nghiên cứu virus trong một thời gian dài; cũng như các hợp chất để giúp xem loại nào có hiệu quả trong việc tiêu diệt mầm bệnh. Khi cố gắng hiểu các hợp chất sinh học, việc sử dụng máy tính hiện đại sẽ giúp công việc dễ dàng và nhanh hơn.

Máy tính mô phỏng có thể hỗ trợ kiểm tra các biến khác nhau phản ứng với virus như thế nào. Tuy nhiên, mỗi biến có thể chứa hàng triệu hoặc hàng tỷ điểm dữ liệu. Sử dụng Summit, nhóm nghiên cứu có thể mô phỏng 8.000 hợp chất chỉ trong vài ngày. Từ đó, họ phát hiện ra 77 hợp chất. Các hợp chất này bao gồm cả từ thuốc và hợp chất tự nhiên. Nhờ đó, chúng ta có thể hy vọng có thể làm suy yếu khả năng của coronavirus mới trong việc tự gắn và lây nhiễm tế bào chủ.

Các liên kết trong hợp chất được mô phỏng

(Giải thích hình ảnh: Hợp chất, thể hiện bằng màu xám, được tính toán để liên kết với protein tăng đột biến SARS-CoV-2, được thể hiện bằng màu lục lam, để ngăn chặn nó kết nối với Enzyme chuyển đổi Angiotensin 2, hoặc ACE2, thụ thể, có màu tím. Phòng thí nghiệm quốc gia Micholas Smith / Oak Ridge, Bộ năng lượng Hoa Kỳ.)

Bộ Năng lượng Hoa Kỳ đã cho phép siêu máy tính vào năm 2014 cho mục đích hiện tại. Với sức mạnh 200 petaflop, nó có tốc độ tính toán mạnh mẽ với 200 triệu triệu phép tính mỗi giây. Để so sánh, Summit mạnh hơn một triệu lần so với máy tính xách tay nhanh nhất thế giới hiện nay.

Summit giúp có được kết quả mô phỏng cần thiết một cách nhanh chóng. Chúng ta chỉ mất một hoặc hai ngày xử lý và ra kết quả. Trong khi máy tính bình thường xử lý phải mất vài tháng.

Kết quả này không có nghĩa là chúng ta đã tìm ra cách chữa trị hoặc điều trị cho COVID-19. Tuy nhiên, nó mở ra hy vọng rằng những phát hiện tính toán đó sẽ giúp ích cho các nghiên cứu trong tương lai. Nó cũng là một căn cứ để các nhà thực nghiệm dùng để điều tra thêm các hợp chất này. Chỉ sau đó chúng ta mới biết liệu có thuốc, hợp chất nào trong số họ thể hiện các đặc điểm cần thiết để giảm thiểu vi-rút này hay không.

Ánh sáng hy vọng

Siêu máy tính mới Summit phát hiện các hợp chất có thể tiêu diệt coronavirus. Nó đem đến một tia hy vọng mới cho các quốc gia bị ảnh hưởng.

Chỉ trong ba tháng, virus đã lan sang tất cả các châu lục ngoại trừ Nam Cực. Nó đã tác động tiêu cực đến châu Á và châu Âu. Trung Quốc đã ghi nhận số ca nhiễm bệnh cao nhất, với 81.193 trường hợp được xác nhận; tiếp theo là Ý với 41.035 trường hợp. Tuy nhiên, Ý đã vượt qua Trung Quốc với số người chết cao nhất, với 3.405 người chết. Các quốc gia khác đang bùng phát bao gồm Iran, Tây Ban Nha, Đức, Hoa Kỳ, Pháp và Hàn Quốc.

Techmoss.net

Nguyễn Thương