Výskumníci používajú AI na predpovedanie zlúčenín, ktoré by mohli neutralizovať vypadávanie vlasov

Výskumníci používajú AI na predpovedanie zlúčenín, ktoré by mohli neutralizovať vypadávanie vlasov

Vypadávanie vlasov je pre mnohých mužov nežiaduce -; a ženy -; pretože účes je často úzko spojený so sebavedomím. A zatiaľ čo niektorí ľudia to prijímajú, iní si želajú, aby mohli znovu narásť svoje stratené pramene. Teraz výskumníci, ktorí uvádzajú v Nano Letters spoločnosti ACS, použili umelú inteligenciu (AI) na predpovedanie zlúčenín, ktoré by mohli neutralizovať reaktívne formy kyslíka spôsobujúce vypadávanie vlasov v pokožke hlavy. S použitím najlepšieho kandidáta skonštruovali osvedčenú náplasť s mikroihlou a účinne regenerovali chlpy u myší.

Väčšina ľudí s výrazným vypadávaním vlasov trpí androgénnou alopéciou, tiež známou ako mužská alebo ženská plešatosť. V tomto stave môžu byť vlasové folikuly poškodené androgénmi, zápalom alebo nadmerným prísunom reaktívnych foriem kyslíka, ako sú voľné kyslíkové radikály. Keď sú hladiny voľných kyslíkových radikálov príliš vysoké, môžu premôcť antioxidačné enzýmy v tele, ktoré ich normálne držia pod kontrolou. Superoxiddismutáza (SOD) je jedným z týchto enzýmov a výskumníci nedávno vytvorili napodobeniny SOD nazývané „nanozýmy“. Ale zatiaľ tie, ktoré boli hlásené, nie sú veľmi dobré pri odstraňovaní voľných kyslíkových radikálov. Lina Wang, Zhiling Zhu a kolegovia preto chceli zistiť, či im strojové učenie, forma AI, môže pomôcť vyvinúť lepší nanozým na liečbu vypadávania vlasov.

Výskumníci vybrali tiofosfátové zlúčeniny prechodných kovov ako potenciálnych kandidátov na nanozýmy. Testovali modely strojového učenia s 91 rôznymi kombináciami prechodných kovov, fosfátov a síranov a techniky predpovedali, že MnPS3 bude mať najsilnejšiu schopnosť podobnú SOD. Ďalej boli nanovrstvy MnPS3 syntetizované chemickým transportom pár mangánu, červeného fosforu a prášku síry. V počiatočných testoch s fibroblastovými bunkami ľudskej kože nanovrstvy výrazne znížili hladiny reaktívnych foriem kyslíka bez toho, aby spôsobili akékoľvek poškodenie.

Na základe týchto výsledkov tím pripravil mikroihličkové náplasti MnPS3 a použil ich na liečbu myších modelov postihnutých androgénnou alopéciou. V priebehu 13 dní zvieratá zregenerovali hrubšie pramene vlasov, ktoré pokrývali ich predtým plešaté zadné konce hustejšie ako myši liečené testosterónom alebo minoxidilom. Vedci tvrdia, že ich štúdia vytvorila liečbu Nanozyme na regeneráciu vlasov a preukázala potenciál výpočtových metód, ktoré sa majú použiť pri vývoji budúcich terapeutík Nanozyme.

Zdroj:

Americká chemická spoločnosť

Referencia:

Zhang, C., a kol. (2022) Objav nanozýmov superoxiddismutázy pre androgénnu alopéciu riadený strojovým učením. Nano písmená. doi.org/10.1021/acs.nanolett.2c03119.

.