Forskare använder AI för att förutsäga föreningar som kan neutralisera håravfall

Forskare använder AI för att förutsäga föreningar som kan neutralisera håravfall

Håravfall är oönskat för många män -; och kvinnor -; eftersom frisyr ofta är nära kopplat till självförtroende. Och medan vissa människor omfamnar det, önskar andra att de kunde växa tillbaka sina förlorade trådar. Nu har forskare som rapporterar i ACS:s Nano Letters använt artificiell intelligens (AI) för att förutsäga föreningar som kan neutralisera reaktiva syreämnen som orsakar håravfall i hårbotten. Med hjälp av den bästa kandidaten konstruerade de ett proof-of-concept mikronålsplåster och regenererade effektivt hår hos möss.

De flesta människor med betydande håravfall lider av androgen alopeci, även känd som manlig eller kvinnlig skallighet. I detta tillstånd kan hårsäckar skadas av androgener, inflammation eller ett överutbud av reaktiva syrearter såsom fria syreradikaler. När nivåerna av fria syreradikaler är för höga kan de överväldiga kroppens antioxidantenzymer som normalt håller dem i schack. Superoxiddismutas (SOD) är ett av dessa enzymer, och forskare har nyligen skapat SOD-härmare som kallas "nanozymer". Men än så länge är de som har rapporterats inte särskilt bra på att ta bort fria syreradikaler. Så Lina Wang, Zhiling Zhu och kollegor ville se om maskininlärning, en form av AI, kunde hjälpa dem att utveckla ett bättre nanozym för att behandla håravfall.

Forskarna valde övergångsmetall tiofosfatföreningar som potentiella nanozym-kandidater. De testade maskininlärningsmodeller med 91 olika kombinationer av övergångsmetall, fosfat och sulfat, och teknikerna förutspådde att MnPS3 skulle ha den starkaste SOD-liknande förmågan. Därefter syntetiserades MnPS3 nanosheets genom kemisk ångtransport av mangan, röd fosfor och svavelpulver. I initiala tester med fibroblastceller från mänsklig hud, minskade nanosheets avsevärt nivåerna av reaktiva syrearter utan att orsaka någon skada.

Baserat på dessa resultat förberedde teamet MnPS3 mikronålsplåster och använde dem för att behandla musmodeller som drabbats av androgen alopeci. Inom 13 dagar regenererade djuren tjockare hårstrån som täckte deras tidigare kala bakre toppar tätare än möss behandlade med testosteron eller minoxidil. Forskarna säger att deras studie både producerade en Nanozyme-behandling för att regenerera hår och visade potentialen för beräkningsmetoder som kan användas i utvecklingen av framtida Nanozyme-terapier.

Källa:

American Chemical Society

Hänvisning:

Zhang, C., et al. (2022) Machine Learning Guidad upptäckt av superoxiddismutas nanozymer för androgenetisk alopeci. Nanobokstäver. doi.org/10.1021/acs.nanolett.2c03119.

.