연구 팀, 척수 손상 치료를 위한 AI와 로봇트 기술 활용

루거스 대학교의 연구 팀은 인공 지능(AI)와 로봇트 기술을 활용하여 치료용 단백질을 개발했습니다. 팀은 척수 손상으로 인한 상처 조직을 분해할 수 있는 효소를 성공적으로 안정화 시켰습니다. 또한 조직 재생을 촉진할 수 있습니다.

이 연구는 Advanced Healthcare Materials에 발표되었습니다.

효소 안정화

팀이 안정화 시킨 효소는 Chondroitinase ABS(ChABC)입니다.

에이담 고믈리(Adam Gormley)는 이 프로젝트의 책임자이자 루거스 대학교 뉴브런즈윅 캠퍼스(Rutgers University-New Brunswick) 의 공학부(Rutgers School of Engineering)에서 생물의학 공학 조교수입니다.

“이 연구는 인공 지능과 로봇트 기술을 활용하여 매우 민감한 치료용 단백질을 개발하고 그 hoạt성을 크게 향상시킨 첫 번째 시도 중 하나입니다. 이는重大한 과학적 성과입니다.” 고믈리는 말합니다.

고믈리에게 이 연구의 동기는 척수 손상과 개인적인 연결에서 비롯됩니다.

“대학 시절 친한 친구가 산악 자전거 사고로 허리 아래 마비되어 다시 걸을 수 없게 된 것을 기억합니다. 우리가 개발 중인 치료법은 언젠가 친구처럼 척수 손상을 입은 사람들에게 도움이 될 수 있습니다. 이것이 아침에 일어나서 과학을 발전시키고 치료법을 개발하기 위해 싸우는 이유입니다.” 고믈리는 말합니다.

조직 재생 촉진

샤샹크 코수리(Shashank Kosuri)는 루거스 대학교 공학부의 생물의학 공학 박사 과정 학생이자 이 연구의 공동 저자입니다.

코수리는 척수 손상이 환자와 그 가족의 심리적, 신체적, 사회적 복지에 부정적인 영향을 미칠 수 있다고 강조합니다. 이러한 손상 후에 염증의 연쇄가 발생하여 조밀한 상처 조직을 생성합니다.

ChABC는 상처 조직 분자를 분해하고 조직 재생을 촉진할 수 있지만, 인체 온도(98.6°F)에서 매우 불안정합니다. 이 온도에서 몇 시간 내에 모든 활성을 잃습니다.

합성 공중합체는 ChABC를 둘러싸고 적대적인 미세 환경에서 안정화 시킬 수 있습니다. 연구자들은 효소를 안정화시키기 위해 액체 처리 로봇을 사용하는 인공 지능 기반 접근 방식을 사용하여 공중합체가 ChABC를 안정화시키고 98.6°F에서 활성을 유지하는 능력을 개발하고 테스트했습니다.

연구자들은 잘 수행되는 여러 공중합체를 식별했으며, 하나의 공중합체는 1주일 동안 효소의 30%를 유지했습니다. 이러한 결과는 척수 손상의 미래 치료에重大한 영향을 미칠 수 있습니다.