AI와 로봇 공학을 사용하여 척수 손상을 치료하는 팀

Rutgers University의 연구팀은 인공 지능(AI)과 로봇 공학을 사용하여 치료용 단백질을 공식화했습니다. 연구팀은 척수 손상으로 인한 흉터 조직을 분해할 수 있는 효소를 성공적으로 안정화할 수 있었습니다. 또한 조직 재생을 촉진할 수 있습니다. 

이 연구는 년에 출판되었다 첨단 건강 관리 재료. 

효소 안정화

연구팀이 안정화한 효소는 콘드로이티나아제 ABS(ChABC)다.

Adam Gormley는 Rutgers University-New Brunswick의 Rutgers School of Engineering(SOE)에서 이 프로젝트의 수석 연구원이자 생체 공학 조교수입니다.

“이 연구는 인공 지능과 로봇 공학이 매우 민감한 치료용 단백질을 공식화하고 그 활동을 이렇게 많은 양으로 확장하는 데 사용된 최초의 사례 중 하나를 나타냅니다. 그것은 중요한 과학적 성과입니다.”라고 Gormely는 말했습니다. 

Gormley에 따르면 이 작업을 완료하려는 그의 동기 중 일부는 척수 손상과의 개인적인 연결에서 비롯됩니다.

Gormely는 “산악 자전거 사고로 하반신이 마비된 친한 대학 친구가 다시는 걷지 못할 것이라는 사실을 병원에 있을 때 배운 것을 결코 잊지 못할 것입니다.”라고 말했습니다. “우리가 개발하고 있는 치료법은 언젠가 내 친구와 같은 사람들이 척수의 흉터를 줄이고 기능을 회복하는 데 도움이 될 것입니다. 이것은 아침에 일어나 과학과 잠재적인 치료법을 발전시키기 위해 싸워야 하는 큰 이유입니다.”

조직 재생 촉진

Shashank Kosuri는 Rutgers SOE의 생물 의학 공학 박사 과정 학생이자 연구의 주 저자입니다. 

Kosuri는 척수 손상이 환자와 그 가족의 심리적, 신체적, 사회 경제적 안녕에 부정적인 영향을 미칠 수 있다고 강조합니다. 이러한 부상 중 하나에 이어 염증의 이차 캐스케이드가 발생하며 이는 치밀한 반흔 조직을 생성합니다. 

ChABC는 흉터 조직 분자를 분해하고 조직 재생을 촉진할 수 있지만 인체 온도(98.6°F)에서는 매우 불안정합니다. 이 온도에서는 몇 시간 내에 모든 활동을 잃습니다. 

합성 공중 합체는 ChABC를 감싸고 적대적인 미세 환경에서 안정화시킬 수 있습니다. 연구원들은 ChABC를 안정화하고 98.6°F에서 활성을 유지하는 공중합체의 능력을 합성 및 테스트하기 위해 액체 취급 로봇 공학을 포함하는 AI 기반 접근 방식을 사용하여 효소를 안정화했습니다. 

연구자들은 성능이 좋은 몇 가지 공중합체를 식별하는 데 성공했으며 하나의 공중합체는 최대 30주일 동안 효소의 XNUMX%를 유지했습니다. 이러한 결과는 척수 손상의 향후 치료에 중요한 영향을 미칠 수 있습니다.