Meeskond kasutab seljaajuvigastuste raviks tehisintellekti ja robootikat

Rutgersi ülikooli teadlaste meeskond on kasutanud tehisintellekti (AI) ja robootikat terapeutiliste valkude formuleerimiseks. Meeskond suutis edukalt stabiliseerida ensüümi, mis võib lagundada seljaaju vigastustest tulenevaid armkudesid. Samuti võib see soodustada kudede taastumist. 

Uuring avaldati Täiustatud tervishoiumaterjalid. 

Ensüümi stabiliseerimine

Meeskonna poolt stabiliseeritud ensüüm on Chondroitinase ABS (ChABC).

Adam Gormley on projekti juhtivteadur ja Rutgersi insenerikooli (SOE) biomeditsiinitehnika abiprofessor Rutgersi ülikoolis New Brunswickis.

"See uuring on üks esimesi kordi, kui tehisintellekti ja robootikat on kasutatud ülitundlike terapeutiliste valkude koostamiseks ja nende aktiivsuse pikendamiseks nii suures koguses. See on suur teadussaavutus,” ütles Gormely. 

Gormley sõnul tuleneb osa tema motivatsioonist selle töö lõpuleviimiseks isiklik seos seljaaju vigastusega.

"Ma ei unusta kunagi haiglas viibimist ja teada, et lähedane kolledžisõber ei kõnni tõenäoliselt enam kunagi pärast seda, kui ta on pärast mägirattasõiduõnnetust vööst allapoole halvatud," ütles Gormely. "Meie arendatav teraapia võib ühel päeval aidata inimestel, näiteks minu sõbral, vähendada seljaaju arme ja taastada funktsiooni. See on suurepärane põhjus hommikul ärgata ja võidelda teaduse ja potentsiaalse teraapia edendamise nimel.

Kudede regenereerimise soodustamine

Shashank Kosuri on Rutgers SOE biomeditsiinitehnika doktorant ja uuringu juhtiv autor. 

Kosuri rõhutab, et seljaaju vigastused võivad negatiivselt mõjutada patsientide ja nende perekondade psühholoogilist, füüsilist ja sotsiaalmajanduslikku heaolu. Pärast ühte neist vigastustest toimub sekundaarne põletikukaskaad ja see tekitab tiheda armkoe. 

ChABC on võimeline lagundama armkoe molekule ja soodustama kudede taastumist, kuid see on inimese kehatemperatuuril (98.6 ° F) väga ebastabiilne. Sellel temperatuuril kaotab see mõne tunni jooksul igasuguse aktiivsuse. 

Sünteetilised kopolümeerid võivad ümbritseda ChABC-d ja stabiliseerida neid vaenulikes mikrokeskkondades. Teadlased stabiliseerisid ensüümi, kasutades AI-põhist lähenemisviisi, mis hõlmab vedeliku käitlemise robootikat, et sünteesida ja testida kopolümeeride võimet stabiliseerida ChABC ja säilitada selle aktiivsus temperatuuril 98.6 ° F. 

Teadlastel õnnestus tuvastada mitu kopolümeeri, mis toimisid hästi ja üks kopolümeer säilitas 30% ensüümist kuni ühe nädala. Need tulemused võivad oluliselt mõjutada seljaaju vigastuste edaspidist ravi.