Forskare från Chalmers tekniska högskola har utvecklat en AI-baserad metod som förenklar identifieringen av giftiga kemikalier. Metoden, som är framtagen av forskarna Mikael Gustavsson och Erik Kristiansson, kan användas för att identifiera farliga kemikalier och bedöma deras påverkan på miljön. Metoden är beskriven i en vetenskaplig artikel som är publicerad i tidskriften Science Advances.
Idag är kemikalieanvändningen i samhället omfattande och återfinns i allt från vardagliga hushållsprodukter till industriella processer. Trots omfattande reglering så når många kemikalier våra ekosystem. Ett aktuellt exempel är ämnet PFAS, som bland annat förekommer i vissa former av brandskum, och som återfunnits i både grund- och dricksvatten. Svenska åar, sjöar och hav - som till exempel Östersjön - har genom åren kontaminerats av en stor mängd olika kemikalier som senare visat sig påverka djur och andra vattenlevande organismer negativt. En utmaning ligger i att tidigt avgöra vilka kemikalier som är så farliga för människor eller miljön att användningen måste begränsas.
Den stora mängden data gör att metoden kan bedöma kemikalier som ännu inte testats.
- Vår metod kan bedöma om ett ämne är giftigt utifrån dess kemiska struktur. Metoden har utvecklats och förfinats genom att analysera stora mängder information från tidigare genomförda laboratorietest. Den stora mängden data gör att metoden kan bedöma kemikalier som ännu inte testats, säger Mikael Gustavsson, forskare på Matematiska vetenskaper, Chalmers och Institutionen för biologi och miljövetenskap, Göteborgs universitet.
Endast en liten andel kemikalier är klarlagt giftiga
Forskarna tror att deras nya metod kan göra det både snabbare och mer kostnadseffektivt att hitta farliga kemikalier – och även bidra till att minska antalet djurförsök.
- Det finns idag fler än 100,000 kemikalier på marknaden men endast en liten del har en klarlagd giftighet för människor och djur. Att bedöma och testa alla sorters kemikalier med dagens system, som ofta innebär djurförsök, är därför inte realistiskt. Vi ser att vår metod kan utgöra ett nytt alternativ, säger Erik Kristiansson, professor på Matematiska vetenskaper, Chalmers.
Forskarna ser att metoden kan ha stor användning inom miljöforskningen men även hos myndigheter och företag som använder eller utvecklar nya kemikalier. Metoden har därför gjorts öppen och allmänt tillgänglig.
- AI blir kraftfullare desto mer information som finns tillgänglig. Vi förväntar oss därför att AI-metoden för att hitta farliga kemikalier blir bättre över tid. Det skulle kunna vara till en stor hjälp för att undvika negativ kemikaliepåverkan på människor och miljö i framtiden, avslutar Erik Kristiansson.
Gustavsson M, Käll S, Svedberg P, Inda-Diaz JS, Molander S, Coria J, Backhaus T, Kristiansson, E, Transformers enable accurate prediction of acute and chronic chemical toxicity in aquatic organisms, Science Advances 2024.
- Forskare, Tillämpad matematik och statistik, Matematiska vetenskaper
- Professor, Tillämpad matematik och statistik, Matematiska vetenskaper