Populasi Kanada semakin menua, dan hal ini menimbulkan sejumlah tekanan baru pada sistem layanan kesehatan – termasuk meningkatnya jumlah penggantian pinggul dan lutut. Dalam skenario terbaik dengan menggunakan material terkini, penggantian pinggul atau lutut dapat bertahan maksimal 25 tahun. Seiring dengan meningkatnya angka harapan hidup, tingkat operasi selanjutnya untuk mengganti atau memperbaiki penggantian pinggul dan lutut diperkirakan juga akan meningkat, sehingga menambah tekanan pada sistem. Bahan-bahan baru diperlukan untuk membantu memecahkan masalah ini.

Masuki laboratorium self-driving (SDL). SDL menggabungkan kecerdasan buatan, robotika, dan komputasi canggih untuk menemukan bahan dan molekul baru untuk penggunaan komersial, klinis, dan industri dalam waktu dan biaya yang lebih singkat dari biasanya.

Tn Yuzu (MSE) akan menggunakan alat yang disediakan oleh SDL dalam upayanya mempercepat pengembangan material yang lebih baik untuk penggantian pinggul dan lutut. Zhou dan timnya akan memanfaatkan SDL untuk menguji dengan cepat kombinasi elemen guna menemukan paduan yang dibutuhkan untuk penggantian sambungan yang tahan lama.

Penelitian Zhou hanyalah salah satu contoh masalah yang ditangani langsung oleh para ilmuwan yang telah menerima dana dari hibah akselerator dari Konsorsium Akselerator (AC). Ke-12 proyek penelitian baru ini – termasuk yang dipimpin oleh Zhou – mengembangkan teknologi yang akan mendukung pengembangan SDL atau menggunakan teknologi SDL untuk mempercepat penemuan. AC mendanai berbagai upaya penelitian di sembilan departemen di Fakultas Sains dan Teknik Terapan, Fakultas Seni dan Sains, Fakultas Farmasi Leslie Dunn, dan Universitas Toronto Scarborough.

Proyek-proyek penelitian ini dimungkinkan oleh hibah hampir $200 juta dari Canada First Research Excellence Fund (CFREF) yang diberikan kepada AC pada bulan April lalu, hibah penelitian federal terbesar yang pernah diberikan kepada universitas Kanada. Proyek-proyek yang dimungkinkan oleh hibah ini menjanjikan kemajuan inovatif di berbagai bidang mulai dari layanan kesehatan dan perubahan iklim hingga desain material berkelanjutan dan pengelolaan limbah makanan.

“Dengan menggunakan kecerdasan buatan dan otomatisasi untuk melakukan lebih banyak eksperimen laboratorium dengan cara yang lebih cerdas, kami telah meningkatkan proses penemuan ilmiah,” kata Profesor Alan Aspuru Guzik, Direktur Konsorsium Akselerator dan Profesor di Departemen Kimia dan Ilmu Komputer di UCL . Sekolah Tinggi Seni dan Sains. “12 hibah akselerator ini bukan hanya sebuah investasi dalam ilmu pengetahuan tetapi juga investasi untuk masa depan kita. Kreativitas dan keragaman ide yang ditunjukkan oleh para peneliti dalam proyek-proyek ini memberi tahu saya bahwa masa depan yang berbeda secara material yang ingin dicapai oleh Konsorsium Akselerator dapat dicapai di masa depan kita.” seumur hidup.”

Konsorsium Akselerator memberikan 12 hibah dalam tiga kategori – Akselerasi Benih, Akselerasi Peluncuran Bulan, dan Akselerasi Penerjemahan:

• Akselerasi Hibah Benih membangun kapasitas penemuan yang dipercepat di U of T dengan membantu fakultas memasuki lapangan atau berkolaborasi dengan mereka yang sudah melakukan penemuan yang dipercepat.
• Hibah Accelerate Moonshot mendukung hibah yang berisiko tinggi dan bernilai tinggi yang akan memberikan kontribusi signifikan terhadap pengembangan atau penggunaan SDL.
• Hibah Percepatan Penerjemahan mendukung proyek penemuan yang dipercepat dengan tujuan komersial yang jelas dan potensi pasar yang dapat dibenarkan/terbukti, serta menerapkan atau meningkatkan mobilisasi pengetahuan, pelatihan, dan kegiatan keterlibatan masyarakat.

Penerima manfaat hibah Accelerate Seed meliputi:

• Profesor Eugenia Komacheva, Departemen Kimia, Sekolah Tinggi Seni dan Sains
  “Laboratorium self-driving untuk sintesis nanopartikel transformatif untuk penginderaan bioanalitik.”
• Tn Jay WerberDepartemen Teknik Kimia dan Kimia Terapan, Sekolah Tinggi Ilmu dan Teknik Terapan
  “Laboratorium otonom akan mengembangkan membran generasi berikutnya untuk pemisahan berbasis tekanan”
• Tn Liu ZhouInstitut Teknik Biomedis, Sekolah Tinggi Ilmu Pengetahuan dan Teknik Terapan
  “Penemuan nanocarrier DNA peptoid dengan throughput tinggi untuk terapi oligonukleotida anti-alergi.”
• Profesor Nandita Vijaykumar, Departemen Ilmu Komputer dan Matematika, Universitas Toronto Scarborough
  “Kerangka kerja perangkat lunak yang efisien dan serbaguna untuk mengotomatisasi penemuan material berbasis AI.”
• Tn Emily MooreInstitut Studi Pendidikan dan Praktek Teknik Interdisipliner (ISTEP), Fakultas Sains dan Teknik Terapan
  “Mengintegrasikan faktor lingkungan, sosial dan ekonomi ke dalam operasi SDL”
• Profesor Joseph Williams, Departemen Ilmu Komputer, Sekolah Tinggi Seni dan Sains
  “Perbandingan eksperimen konvensional dan adaptif untuk mempercepat identifikasi MicroRNA dalam model in vitro sindrom pernafasan akut throughput tinggi.”
• Tn Kai HuangDepartemen Ilmu dan Teknik Material, Sekolah Tinggi Sains dan Teknik Terapan
  “Sintesis cairan nanokristal berbasis lantanida berbasis AI dan otomatis.”

Hibah Percepatan Moonshot telah diberikan kepada:

• Tn YuzuDepartemen Ilmu dan Teknik Material, Sekolah Tinggi Sains dan Teknik Terapan
  “Percepatan penemuan bahan revolusioner untuk implan biomedis”
• Tn David SintonDepartemen Teknik Mesin dan Industri, Sekolah Tinggi Ilmu dan Teknik Terapan
  “Memungkinkan penemuan elektrokatalis self-driving: dari A3MD elektrokatalitik throughput tinggi hingga SDL1 anorganik”
• Tn Milica RadisikInstitut Teknik Biomedis dan Departemen Teknik Kimia dan Kimia Terapan, Fakultas Sains dan Teknik Terapan
  “Teknologi platform otonom untuk mensimulasikan organ pembuluh darah manusia.”
• Tn Christopher LawsonDepartemen Teknik Kimia dan Kimia Terapan, Sekolah Tinggi Ilmu dan Teknik Terapan
  “Mempercepat desain dan perakitan komunitas mikroba sintetik untuk produksi bahan kimia berkelanjutan.”

Tn bowen lee, Dia menerima hibah Accelerate Translation untuk mendukung proyeknya “Lab Penemuan LNP Mengemudi Mandiri: Platform AI dan Robotika yang Memfasilitasi Pengiriman Terapi mRNA.” “

“Pengumpulan hibah akselerator ini merupakan contoh yang sangat baik tentang bagaimana Konsorsium Akselerator memajukan misi penelitian strategis Universitas Toronto yang diakui secara global dengan cara yang sangat penting bagi Kanada untuk tetap kompetitif di panggung internasional,” kata Leah Quinn, Universitas Toronto. T Wakil Presiden Bidang Riset, Inovasi dan Inisiatif Strategis.

“Dengan memungkinkan generasi ilmuwan masa depan untuk menggunakan laboratorium yang dapat berjalan sendiri dan membina kolaborasi penelitian dan kemitraan antar departemen dan institusi, hibah ini akan memungkinkan penerima untuk melakukan penelitian interdisipliner yang cepat, berdampak tinggi, untuk menemukan bahan-bahan yang akan memperbaiki dunia kita.

“Saya mengucapkan selamat kepada para penyelidik utama dan tim mereka yang memimpin penyelidikan yang beragam ini, dan saya berharap dapat melihat hasil mereka dalam jangka waktu yang dipercepat, yang kini dimungkinkan berkat CFREF dan dukungan luar biasa atas pekerjaan mereka.”

Meskipun pendanaan CFREF akan membantu kemajuan lebih lanjut yang dicapai oleh banyak peneliti yang diakui sebagai pemimpin di bidangnya, sebagian besar dukungan diberikan kepada para ilmuwan yang baru berkarir yang mendorong penemuan-penemuan baru seiring dengan munculnya teknologi SDL sebagai pendekatan revolusioner terhadap pengetahuan. Proyek yang didedikasikan untuk peningkatan berkelanjutan teknologi SDL juga didanai. Misalnya, proyek Vijaykumar akan mengembangkan perangkat lunak yang dapat mengelola aliran data cepat yang dihasilkan SDL dengan lebih baik serta sumber daya yang diperlukan untuk menjalankan eksperimen.

“Pekerjaan yang dilakukan oleh para penerima hibah akan membantu kami memastikan bahwa Greater Toronto Area dan Kanada tetap menjadi yang terdepan di dunia dalam mengeksplorasi batas-batas kecerdasan buatan,” kata Aspuru Guzik.

“Kami melakukan hal ini melalui kontribusi inovatif dari orang-orang di setiap tahap karir mereka, dengan fokus pada pengembangan generasi peneliti pionir berikutnya. Tidak ada yang berpuas diri; setiap penerima hibah dan anggota komite penasihat mendorong batas-batas apa yang mereka miliki.” mungkin dan berhasil Untuk mencapai masa depan keuangan yang lebih baik.

Konsorsium Akselerator akan membuka kompetisi pendanaan berikutnya pada musim panas 2024 untuk menyambut proposal proyek penelitian baru.