Raziskovalci uporabljajo AI za napoved spojin, ki bi lahko nevtralizirale izpadanje las

Raziskovalci uporabljajo AI za napoved spojin, ki bi lahko nevtralizirale izpadanje las

Izpadanje las je za mnoge moške nezaželeno -; in ženske -; ker je pričeska pogosto tesno povezana s samozavestjo. In medtem ko nekateri ljudje to sprejemajo, si drugi želijo, da bi lahko obnovili svoje izgubljene pramene. Zdaj so raziskovalci, ki poročajo v Nano Letters ACS, uporabili umetno inteligenco (AI) za predvidevanje spojin, ki bi lahko nevtralizirale reaktivne kisikove vrste v lasišču, ki povzročajo izpadanje las. Z uporabo najboljšega kandidata so izdelali dokaz koncepta obliž z mikroiglicami in učinkovito regenerirali dlake pri miših.

Večina ljudi z močno izgubo las trpi za androgeno alopecijo, znano tudi kot moška ali ženska plešavost. V tem stanju lahko lasne mešičke poškodujejo androgeni, vnetje ali prekomerna oskrba z reaktivnimi kisikovimi spojinami, kot so prosti kisikovi radikali. Ko so ravni prostih kisikovih radikalov previsoke, lahko premagajo telesne antioksidativne encime, ki jih običajno nadzorujejo. Superoksid dismutaza (SOD) je eden od teh encimov in raziskovalci so pred kratkim ustvarili posnemovalce SOD, imenovane "nanocimi". Toda do zdaj tisti, o katerih so poročali, niso zelo dobri pri odstranjevanju prostih kisikovih radikalov. Zato so Lina Wang, Zhiling Zhu in sodelavci želeli ugotoviti, ali bi jim strojno učenje, oblika umetne inteligence, lahko pomagalo razviti boljši nanocim za zdravljenje izpadanja las.

Raziskovalci so izbrali tiofosfatne spojine prehodnih kovin kot potencialne kandidate za nanocime. Preizkusili so modele strojnega učenja z 91 različnimi kombinacijami prehodnih kovin, fosfatov in sulfatov, tehnike pa so predvidevale, da bo imel MnPS3 najmočnejšo sposobnost, podobno SOD. Nato so bile nanoplošče MnPS3 sintetizirane s kemičnim transportom hlapov mangana, rdečega fosforja in žveplovega prahu. V začetnih testih s celicami fibroblastov človeške kože so nanoplasti znatno zmanjšali ravni reaktivnih kisikovih vrst, ne da bi pri tem povzročili kakršno koli škodo.

Na podlagi teh rezultatov je ekipa pripravila obliže z mikroiglicami MnPS3 in jih uporabila za zdravljenje modelov miši, ki jih je prizadela androgena alopecija. V 13 dneh so živali regenerirale debelejše pramene las, ki so prekrivali njihove prej plešaste zadnje konice bolj gosto kot miši, zdravljene s testosteronom ali minoksidilom. Raziskovalci pravijo, da je njihova študija ustvarila zdravljenje Nanozyme za regeneracijo las in pokazala potencial za računalniške metode, ki se bodo uporabljale pri razvoju prihodnjih terapevtikov Nanozyme.

Vir:

Ameriško kemijsko društvo

Referenca:

Zhang, C., et al. (2022) S strojnim učenjem vodeno odkrivanje nanocimov superoksid dismutaze za androgeno alopecijo. Nano črke. doi.org/10.1021/acs.nanolett.2c03119.

.