Przełom w medycynie. Inteligentny plaster sterowany AI pomoże milionom diabetyków
Naukowcy z Uniwersytetu Hanyang opracowali inteligentny opatrunek zainspirowany rośliną mięsożerną, który zmienia kształt w temperaturze ciała, dostarcza substancje regeneracyjne i chroni przed infekcjami. Wyniki opublikowano w „Advanced Materials”.
Mikroigły wykonano metodą druku 4D – technologii umożliwiającej strukturom zmianę kształtu pod wpływem bodźców zewnętrznych. Modele uczenia maszynowego, a konkretnie regresja procesów Gaussa, posłużyły do optymalizacji składu materiału i parametrów produkcji, eliminując potrzebę żmudnych eksperymentów metodą prób i błędów. Gotowy plaster po umieszczeniu w tkance samoczynnie się zagina w temperaturze 37°C, stabilizując brzegi rany.
– To badanie wykracza poza konwencjonalną biomimikrę, wykorzystując sztuczną inteligencję do przełożenia zasad inspirowanych naturą na funkcjonalne urządzenie biomedyczne. Kluczowym punktem tych badań jest nie tylko to, że są one inspirowane naturą, ale także to, że sztuczna inteligencja pomaga przekształcić biologiczną inspirację w przewidywalną, programowalną i klinicznie istotną technologię gojenia ran – powiedział dr. Hyun-Do Jung
Trzy funkcje w jednym plastrze
Zdaniem dr. Hyun-Do Junga kluczowym osiągnięciem jest połączenie w jednej platformie mechanicznego zamykania rany, terapii regeneracyjnej i ochrony antybakteryjnej. Opatrunek zawiera nanocząsteczki DNA wspomagające odbudowę tkanek oraz powłokę cynkową działającą przeciwbakteryjnie wobec E. coli i Staphylococcus aureus. W badaniach przedklinicznych plaster wyraźnie przyspieszył gojenie ran w porównaniu z metodami konwencjonalnymi.
– Poza gojeniem ran, strategia drukowania 4D wspomagana sztuczną inteligencją mogłaby zostać rozszerzona również na miękkie roboty biomedyczne lub urządzenia łączące się z tkankami, które wymagają programowalnego ruchu, kontrolowanej transformacji kształtu i stabilnego kontaktu z tkankami biologicznymi – powiedział dr. Hyun-Do Jung.
Źródło: Uniwersytet Hanyang
Czytaj też: Genetyczny wehikuł czasu. Prehistoryczne DNA przetrwało tam, gdzie nikt się nie spodziewał
Grafika tytułowa: Diana Polekhina / Unsplash
