Tím používa AI a robotiku na liečbu poranení miechy

Tím výskumníkov z Rutgers University využil umelú inteligenciu (AI) a robotiku na vytvorenie terapeutických proteínov. Tímu sa podarilo úspešne stabilizovať enzým, ktorý dokáže degradovať tkanivá jazvy v dôsledku poranení miechy. Môže tiež podporiť regeneráciu tkanív. 

Štúdia bola uverejnená v roku 2006 Pokročilé zdravotnícke materiály. 

Stabilizácia enzýmu

Tým stabilizovaným enzýmom je chondroitináza ABS (ChABC).

Adam Gormley je hlavným riešiteľom projektu a odborným asistentom biomedicínskeho inžinierstva na Rutgers School of Engineering (SOE) na Rutgers University-New Brunswick.

„Táto štúdia predstavuje jeden z prvých prípadov použitia umelej inteligencie a robotiky na vytvorenie vysoko citlivých terapeutických proteínov a na rozšírenie ich aktivity v takom veľkom množstve. Je to veľký vedecký úspech,“ povedal Gormely. 

Podľa Gormleyho časť jeho motivácie dokončiť túto prácu pochádza z osobného spojenia s poranením miechy.

"Nikdy nezabudnem na to, že som bol v nemocnici a dozvedel som sa, že blízky priateľ z vysokej školy už pravdepodobne nebude nikdy chodiť po tom, čo bol po nehode na horskom bicykli paralyzovaný od pása dole," povedal Gormely. „Terapia, ktorú vyvíjame, môže jedného dňa pomôcť ľuďom, ako je môj priateľ, zmenšiť jazvu na mieche a obnoviť funkciu. To je skvelý dôvod, prečo sa ráno zobudiť a bojovať za rozvoj vedy a potenciálnej terapie.“

Podpora regenerácie tkanív

Shashank Kosuri je doktorandom biomedicínskeho inžinierstva na Rutgers SOE a hlavným autorom štúdie. 

Kosuri zdôrazňuje, že poranenia miechy môžu negatívne ovplyvniť psychickú, fyzickú a sociálno-ekonomickú pohodu pacientov a ich rodín. Po jednom z týchto poranení dochádza k sekundárnej kaskáde zápalu, ktorá vytvára husté zjazvené tkanivo. 

ChABC je schopný degradovať molekuly tkaniva jazvy a podporovať regeneráciu tkaniva, ale je vysoko nestabilný pri teplote ľudského tela (98.6 ° F). Pri tejto teplote stratí všetku aktivitu v priebehu niekoľkých hodín. 

Syntetické kopolyméry sa môžu obaliť okolo ChABC a stabilizovať ich v nepriateľských mikroprostrediach. Výskumníci stabilizovali enzým pomocou prístupu poháňaného AI, ktorý zahŕňa robotiku na manipuláciu s kvapalinami na syntézu a testovanie schopnosti kopolymérov stabilizovať ChABC a udržiavať jeho aktivitu pri 98.6, XNUMX ° F. 

Výskumníkom sa podarilo identifikovať niekoľko kopolymérov, ktoré fungovali dobre, a jeden kopolymér si zachoval 30 % enzýmu až jeden týždeň. Tieto výsledky by mohli mať veľký vplyv na budúcu starostlivosť o poranenia miechy.