효소 안정화

연구팀이 안정화한 효소는 콘드로이티나제 ABS(ChABC)다. 

Adam Gormley는 프로젝트의 수석 연구원이자 럿거스 대학교-뉴브런즈윅의 럿거스 공과대학(SOE)의 생물 의학 공학 조교수이다.

“이 연구는 인공지능과 로봇공학이 매우 민감한 치료 단백질을 공식화하고 그 활성을 그렇게 많이 확장하는 데 사용된 최초의 사례 중 하나이다. 이것은 중요한 과학적 성취이다.”라고 Gormely가 말했다.

Gormley에 따르면 이 작업을 완료하게 된 동기 중 일부는 척수 손상과의 개인적인 연관성에서 비롯된다.

Gormely는 "병원에 있었고 절친한 친구가 산악 자전거 사고로 하반신이 마비된 후 다시는 걷지 못할 것이라는 사실을 배운 것을 결코 잊지 못할 것이다."고 말했다. “우리가 개발 중인 치료법이 언젠가 제 친구와 같은 사람들이 척수의 흉터를 줄이고 기능을 회복하는 데 도움이 될 수 있다. 이것이 아침에 일어나 과학과 잠재적 치료법을 발전시키기 위해 싸워야 하는 큰 이유이다.”

조직 재생 촉진

Shashank Kosuri는 럿거스 공과대학(SOE)의 생의학 공학 박사 과정 학생이며 이 연구의 주저자이다. 

Kosuri는 척수 손상이 환자와 가족의 심리적, 신체적, 사회경제적 복지에 부정적인 영향을 미칠 수 있음을 강조한다. 이러한 부상 중 하나에 이어 이차적인 염증 반응이 일어나서 치밀한 반흔 조직이 생성된다.

ChABC는 흉터 조직 분자를 분해하고 조직 재생을 촉진할 수 있지만 인체 온도(98.6°F)에서 매우 불안정하다. 이 온도에서는 몇 시간 내에 모든 활동을 잃는다.

합성 공중합체는 ChABC를 감싸고 적대적인 미세 환경에서 안정화할 수 있다. 연구원들은 ChABC를 안정화하고 98.6°F에서 활성을 유지하는 코폴리머의 능력을 합성 및 테스트하기 위해 액체 처리 로봇과 관련된 AI 기반 접근 방식을 사용하여 효소를 안정화했다.

연구원들은 성능이 좋은 여러 공중합체를 식별하는 데 성공했으며 한 공중합체는 최대 1주일 동안 효소의 30%를 유지했다. 이러한 결과는 척수 손상의 미래 치료에 중요한 의미를 가질 수 있다.

이 연구는 Advanced Healthcare Materials에 게재되었다.