Egészségügy
A csapat mesterséges intelligenciát és robotokat használ a gerincvelő-sérülések kezelésére
A Rutgers Egyetem kutatóinak egy csoportja mesterséges intelligenciát (AI) és robotikát alkalmazott terápiás fehérjék megfogalmazásához. A csapat sikeresen stabilizált egy enzimet, amely képes lebontani a gerincvelő-sérülésekből származó hegszöveteket. A szövetek regenerálódását is elősegítheti.
A tanulmány tették közzé Fejlett egészségügyi anyagok.
Az enzim stabilizálása
A csapat által stabilizált enzim a Chondroitinase ABS (ChABC).
Adam Gormley a projekt vezető kutatója és az orvosbiológiai mérnöki adjunktus a Rutgers University-New Brunswick-i Rutgers School of Engineering-ben (SOE).
„Ez a tanulmány az egyik első alkalom, amikor mesterséges intelligenciát és robotikát alkalmaztak rendkívül érzékeny terápiás fehérjék előállítására és aktivitásuk ilyen nagy mennyiségben való kiterjesztésére. Ez jelentős tudományos eredmény” – mondta Gormely.
Gormley szerint a munka elvégzésére irányuló motivációja részben a gerincvelő-sérüléssel való személyes kapcsolatából fakad.
„Soha nem felejtem el, hogy kórházban voltam, és megtudtam, hogy egy közeli egyetemista barát valószínűleg soha többé nem fog járni, miután deréktól lefelé lebénult egy hegyikerékpáros baleset után” – mondta Gormely. „Az általunk kidolgozott terápia egy nap segíthet az olyan embereknek, mint például a barátom, hogy csökkentsék a gerincvelőjük hegét, és visszanyerjék funkciójukat. Ez egy nagyszerű ok arra, hogy reggel felkeljünk, és küzdjünk a tudomány és a lehetséges terápia előmozdításáért.”
A szövetek regenerációjának elősegítése
Shashank Kosuri a Rutgers SOE orvosbiológiai mérnök doktorandusza és a tanulmány vezető szerzője.
Kosuri kiemeli, hogy a gerincvelő-sérülések negatívan befolyásolhatják a betegek és családjaik pszichológiai, fizikai és társadalmi-gazdasági jólétét. Az egyik ilyen sérülést követően a gyulladás másodlagos kaszkádja következik be, és ez sűrű hegszövetet eredményez.
A ChABC képes lebontani a hegszövetmolekulákat és elősegíti a szövetek regenerálódását, de nagyon instabil az emberi testhőmérsékleten (98.6 °F). Ezen a hőmérsékleten néhány órán belül elveszíti tevékenységét.
A szintetikus kopolimerek beburkolhatják a ChABC-t és stabilizálhatják azokat ellenséges mikrokörnyezetben. A kutatók mesterséges intelligencia által vezérelt megközelítéssel stabilizálták az enzimet, amely folyadékkezelő robotikát is magában foglal, hogy szintetizálják és teszteljék a kopolimerek ChABC-stabilizáló képességét, és 98.6 °F-on tartják aktivitását.
A kutatóknak sikerült azonosítaniuk több jól teljesítő kopolimert, és az egyik kopolimer egy hétig megtartotta az enzim 30%-át. Ezek az eredmények jelentős hatással lehetnek a gerincvelő-sérülések jövőbeni ellátására.
