[發明專利]一種電子結構計算機輔助藥物設計系統

有效

• 申請號: 202010149419.9
• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN111312342B
• 公開（公告）日: 2023-07-11
• 發明（設計）人: 曹小伍;雷銘軒
• 申請（專利權）人: 杭州憶盛醫療科技有限公司
• 主分類號: G16C20/50
• 分類號: G16C20/50;G16B30/00;G16B45/00;G16B25/00
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 趙芳

1.一種電子結構計算機輔助藥物設計系統，其特征在于：包括計算機控制中心、云端數據中心、醫療數據庫、輔助判斷模型和大數據集成模塊，所述計算機控制中心包括SAS系統、數據預測模塊、數據閃存模塊和數據測序模塊，所述SAS系統中導入樣本藥物的蛋白質高通量原始芯片數據，利用高通量篩選HTS技術，以分子水平和細胞水平的實驗方法為基礎，以SAS系統執行試驗過程，先對蛋白質高通量原始芯片的信號值進行篩選，剔除低質量信號數據，得到蛋白質文件，將所篩選出的蛋白質表達數據在TCGA數據庫中與蛋白質表達數據分期、轉移、浸潤臨床信息，進行生物信息統計學分析，進一步篩選出蛋白質的全電子結構數據；

所述數據預測模塊為TargetScan靶基因預測軟件，用于對樣本藥物的蛋白質數據進行前景值和背景值校正，得到消除噪音污染的蛋白質信號數據；

所述數據測序模塊為solexa測序技術，利用solexa測序技術對蛋白質信號數據進行表達譜數據分析，具體為：基因表達水平分析、差異表達基因分析、GO/KEGG富集分析、蛋白互作網絡分析、基因共表達網絡構建，最后進行可視化結果展示，將可視化結果數據暫時儲存在數據閃存模塊中；

所述醫療數據庫接入國家藥檢數據中心，包括藥物基因數據庫信息、傳感器采集信息和設備采集信息，所述藥物基因數據庫信息包括藥物臨床數據和蛋白質組學數據；

所述大數據集成模塊包括集成引擎和搜索引擎，所述集成引擎支持IHE標準，包含IHE交換工具，且集成引擎內置集成測試功能，所述搜索引擎采用ElasticSearch+Logstash+Kibana框架部署，且利用ElasticSearch搜索服務器完成分布式的多用戶全文搜索引擎，進行數據管理；

所述輔助判斷模型包括分布式計算框架和NoSQL數據庫，所述分布式計算架構采用AngularJS+NodeJS+NoSQL框架進行開發，利用AngularJS框架建立前端界面，利用NodeJS快速的建立服務端反饋，所述NoSQL數據庫為MongoDB，其作為非關系型數據庫，反應數據間的關系，用于數據交互，所述輔助判斷模型分別與數據測序模塊和藥物基因數據庫信息連接并將樣本藥物的可視化結果與藥物臨床數據、蛋白質組學數據進行對比分析，構建cicRNA-miRNA-mRNA-疾病分子鏈，隨后進行高通量測序，使用STAR軟件進行index構建，設定對比參數配置文件，篩選出配體，然后計算所述蛋白質和配體的全電子結構，得到蛋白質的軌道系數和分子軌道能級。

2.根據權利要求1所述的一種電子結構計算機輔助藥物設計系統，其特征在于：所述計算機控制中心中，對蛋白質高通量原始芯片的信號值進行篩選采用SPA原理的HTS技術，結合芯片靶位，芯片與同位素標記的配體特異性結合，在近距離釋放射線能量激發產生冷光。

3.根據權利要求1所述的一種電子結構計算機輔助藥物設計系統，其特征在于：所述數據預測模塊中設有Affy軟件，利用Affy軟件根據不同的單、雙色通道芯片類型進行蛋白質高通量原始芯片數據預處理，得到經過對數變換的信號值。

4.根據權利要求1所述的一種電子結構計算機輔助藥物設計系統，其特征在于：所述數據閃存模塊內部集成Logstash日志分析引擎以及Kibana可視化平臺，用于可視化數據管理。

5.根據權利要求1所述的一種電子結構計算機輔助藥物設計系統，其特征在于：所述醫療數據庫具有Hash加密模塊，防止數據被盜取，且Hash加密模塊兼顧分布式計算框架的整體訪問權限。

6.根據權利要求1所述的一種電子結構計算機輔助藥物設計系統，其特征在于：所述集成引擎包括ICD-10、HL7標準，數據訪問符合Web服務技術規范，并提供面向HIS/PAC?S醫學信息系統數據導入接口。

7.根據權利要求1所述的一種電子結構計算機輔助藥物設計系統，其特征在于：所述分布式計算框架提供Spark/R的高速計算，擁有并行化的高性能統計算法庫，支持并行化統計算法和基礎算法庫，支持的并行化基礎算法，支持處理大數據集，包括影像融合分析、影像數據挖掘、基因數據比對。