การแพทย์
ทีมใช้ AI และหุ่นยนต์เพื่อรักษาอาการบาดเจ็บของไขสันหลัง
ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Rutgers ได้ใช้ปัญญาประดิษฐ์ (AI) และหุ่นยนต์เพื่อสร้างโปรตีนบำบัด ทีมนี้สามารถทำให้เอนไซม์ที่สามารถย่อยเนื้อเยื่อแผลจากอาการบาดเจ็บของไขสันหลังเป็นเสถียรได้ และสามารถส่งเสริมการฟื้นฟูของเนื้อเยื่อได้
การศึกษานี้ได้รับการตีพิมพ์ใน Advanced Healthcare Materials.
การทำให้เอนไซม์เป็นเสถียร
เอนไซม์ที่ทีมนี้ทำให้เป็นเสถียรคือ Chondroitinase ABS (ChABC)
Adam Gormley เป็นผู้วิจัยหลักของโครงการและเป็นอาจารย์ผู้ช่วยสอนวิศวกรรมชีวการแพทย์ที่ Rutgers School of Engineering (SOE) ที่ Rutgers University-New Brunswick
“การศึกษานี้เป็นตัวอย่างหนึ่งของการใช้ปัญญาประดิษฐ์และหุ่นยนต์เพื่อสร้างโปรตีนบำบัดที่มีความไวสูงและขยายการทำงานของมันในปริมาณมาก มันเป็นความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญ” Gormely กล่าว
ตาม Gormley ส่วนหนึ่งของแรงบันดาลใจในการทำงานนี้มาจากประสบการณ์ส่วนตัวเกี่ยวกับอาการบาดเจ็บของไขสันหลัง
“ฉันจะไม่ลืมการอยู่ที่โรงพยาบาลและได้รับข่าวที่ว่าเพื่อนร่วมชั้นเรียนจะไม่สามารถเดินได้อีกหลังจากถูกทำให้เป็นอัมพาตจาก腰ลงหลังจากอุบัติเหตุการขี่จักรยานภูเขา” Gormely กล่าว “การบำบัดที่เรากำลังพัฒนาอาจช่วยให้ผู้คนเช่นเพื่อนของฉันลดการเกิดแผลบนไขสันหลังและฟื้นฟูการทำงานได้ นี่เป็นเหตุผลที่ดีในการตื่นขึ้นมาในตอนเช้าและต่อสู้เพื่อพัฒนาวิทยาศาสตร์และการบำบัดที่มีศักยภาพ”
การส่งเสริมการฟื้นฟูของเนื้อเยื่อ
Shashank Kosuri เป็นนักศึกษาระดับ博士วิศวกรรมชีวการแพทย์ที่ Rutgers SOE และเป็นผู้เขียนหลักของการศึกษา
Kosuri เน้นย้ำว่าอาการบาดเจ็บของไขสันหลังสามารถส่งผลกระทบต่อความเป็นอยู่ที่ดีทางจิตใจ ร่างกาย และสังคมของ患者และครอบครัวของพวกเขา หลังจากเกิดอาการบาดเจ็บเหล่านี้ จะเกิดการอักเสบและทำให้เกิดเนื้อเยื่อแผลที่หนาแน่น
ChABC สามารถย่อยโมเลกุลของเนื้อเยื่อแผลและช่วยให้เนื้อเยื่อฟื้นฟูได้ แต่มันไม่เสถียรที่อุณหภูมิร่างกายของมนุษย์ (98.6° F) ที่อุณหภูมินี้ มันจะสูญเสียการทำงานทั้งหมดภายในไม่กี่ชั่วโมง
โพลีเมอร์เทียมสามารถหุ้มรอบ ChABC และทำให้มันเสถียรใน微สภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวย นักวิจัยได้ทำให้เอนไซม์เป็นเสถียรโดยใช้การเข้าใกล้ด้วย AI ที่เกี่ยวข้องกับการจัดการของเหลวและหุ่นยนต์เพื่อสังเคราะห์และทดสอบความสามารถของโพลีเมอร์ในการทำให้ ChABC เสถียรและรักษาการทำงานที่ 98.6° F
นักวิจัยได้สำเร็จในการระบุโพลีเมอร์หลายชนิดที่ทำงานได้ดี และโพลีเมอร์หนึ่งชนิดสามารถรักษาเอนไซม์ได้ 30% เป็นเวลาหนึ่งสัปดาห์ ผลลัพธ์เหล่านี้อาจมีผลกระทบต่อการดูแลรักษาอาการบาดเจ็บของไขสันหลังในอนาคต
