การแพทย์
ทีมใช้ AI และหุ่นยนต์เพื่อรักษาอาการบาดเจ็บของไขสันหลัง
เพิ่ม Unite.AI ลงในแหล่งข้อมูลที่คุณต้องการบน Google
ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยรัทเกอร์สได้ใช้ปัญญาประดิษฐ์ (AI) และหุ่นยนต์เพื่อสร้างโปรตีนบำบัด ทีมนี้สามารถทำให้เอนไซม์ที่สามารถย่อยเนื้อเยื่อแผลจากอาการบาดเจ็บของไขสันหลังเสถียรได้ และยังสามารถส่งเสริมการฟื้นฟูของเนื้อเยื่อได้
การศึกษานี้ได้รับการตีพิมพ์ใน Advanced Healthcare Materials.
การทำให้เอนไซม์เสถียร
เอนไซม์ที่ทีมนี้ทำให้เสถียรคือ Chondroitinase ABC (ChABC)
Adam Gormley เป็นหัวหน้าโครงการและผู้ช่วยศาสตราจารย์สาขาวิศวกรรมชีวการแพทย์ ที่ Rutgers School of Engineering (SOE) ที่ Rutgers University-New Brunswick
“การศึกษานี้เป็นหนึ่งในครั้งแรกที่ใช้ปัญญาประดิษฐ์และหุ่นยนต์เพื่อสร้างโปรตีนบำบัดที่ไวต่อการเปลี่ยนแปลงและยืดระยะเวลาที่โปรตีนคงกิจกรรมไว้ได้อย่างมาก มันเป็นความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญ” Gormley กล่าว
ตาม Gormley ส่วนหนึ่งของแรงบันดาลใจในการทำงานนี้มาจากประสบการณ์ส่วนตัวเกี่ยวกับอาการบาดเจ็บของไขสันหลัง
“ฉันจะไม่ลืมการอยู่ที่โรงพยาบาลและได้รับข่าวที่ว่าเพื่อนร่วมชั้นมหาวิทยาลัยที่ใกล้ชิดของฉันอาจจะไม่สามารถเดินได้อีกหลังจากเป็นอัมพาตตั้งแต่เอวลงไปจากอุบัติเหตุขี่จักรยานเสือภูเขา” Gormley กล่าว “การบำบัดที่เรากำลังพัฒนาวันหนึ่งอาจช่วยให้ผู้คนเช่นเพื่อนของฉันลดการเกิดแผลบนไขสันหลังและฟื้นฟูการทำงานได้ นี่เป็นเหตุผลที่ดีในการตื่นขึ้นมาและต่อสู้เพื่อพัฒนาวิทยาศาสตร์และการบำบัดในอนาคต”
การส่งเสริมการฟื้นฟูของเนื้อเยื่อ
Shashank Kosuri เป็นนักศึกษาระดับปริญญาเอกจากสาขาวิศวกรรมชีวการแพทย์ ที่ Rutgers SOE และเป็นผู้เขียนหลักของการศึกษานี้
Kosuri เน้นย้ำว่าอาการบาดเจ็บของไขสันหลังสามารถส่งผลกระทบต่อความเป็นอยู่ที่ดีทางจิตใจ ร่างกาย และเศรษฐกิจสังคมของผู้ป่วยและครอบครัวของพวกเขา หลังจากเกิดอาการบาดเจ็บ จะมีการอักเสบต่อเนื่องและเกิดเนื้อเยื่อแผลที่หนา
ChABC สามารถย่อยโมเลกุลของเนื้อเยื่อแผลและช่วยส่งเสริมการฟื้นฟูของเนื้อเยื่อ แต่มันไม่เสถียรที่อุณหภูมิร่างกายของมนุษย์ (98.6° F) ที่อุณหภูมินี้ มันจะสูญเสียการทำงานทั้งหมดภายในไม่กี่ชั่วโมง
โคพอลิเมอร์สังเคราะห์สามารถหุ้ม ChABC และทำให้มันเสถียรในสภาพแวดล้อมจุลภาคที่ไม่เหมาะสม นักวิจัยได้ทำให้เอนไซม์เสถียรโดยใช้แนวทางที่ขับเคลื่อนด้วย AI โดยใช้หุ่นยนต์จัดการของเหลว เพื่อสร้างและทดสอบความสามารถของโคพอลิเมอร์ในการทำให้ ChABC เสถียรและรักษาการทำงานที่ 98.6° F
นักวิจัยสามารถระบุโคพอลิเมอร์หลายชนิดที่ทำงานได้ดี และโคพอลิเมอร์หนึ่งชนิดสามารถรักษากิจกรรมของเอนไซม์ได้ประมาณ 30% นานถึงหนึ่งสัปดาห์ ผลลัพธ์เหล่านี้อาจมีผลกระทบสำคัญต่อการดูแลอาการบาดเจ็บของไขสันหลังในอนาคต
