ترکیب یادگیری ماشینی و فناوری‌نانو برای طراحی واکسن

تاریخ : ۰۱ تیر ۱۳۹۸

تعداد بازدید : ۱۵۰

0 امتیاز از 0 رای
نسخه چاپی
موضوعات :

محققان با ترکیب یادگیری ماشینی و فناوری‌نانو، روشی برای بهبود طراحی نانوساختاریی موسوم به اسیدهای نوکلئیک کروی ارائه کردند که به بهبود اثربخشی دارویی این اسیدها کمک می کند.

اسیدهای نوکلئیک کروی دارای پتانسیل بالایی برای درمان بیماری هستند و انقلابی در دنیای پزشکی ایجاد کرده‌اند. اما پیش از این که این نانوساختارها بتوانند به تجاری‌سازی برسند باید اجزاء آنها را بهینه‌سازی کرد.

برای فرآیند بهینه‌سازی، محققان دانشگاه نورث‌وسترن موفق به ارائه روشی شدند که می توان با آن این نانوساختارها را بهینه‌سازی  کرد و از انها برای درمان سرطان، بیماری‌های ژنتیکی و اختلالات عصبی استفاده کرد.

اسیدهای نوکلئیک کروی در دسته پزشکی شخصی قرار می‌گیرند و بهینه‌سازی آنها یک چالش بزرگ است چرا که ساختار آنها می تواند به شکل‌های مختلف تغییر کند.

پژوهشگران حوزه فناوری‌نانو برای این کار از یادگیری ماشینی و راهبرد کتابخانه‌ای استفاده کردند. با این کار می‌تواند اسیدهای نوکلئیک کروی را به سرعت سنتز، انالیز و بهینه‌سازی کرد.

این روش در دانشگاه نورث وسترن ارائه شده است. محققان در این دانشگاه شکل‌های مختلفی از DNA و RNA را روی سطح نانوذرات قرار دادند. آنها به صورت دیجیتال اقدام به طراحی دقیق اسیدهای نوکلئیک کرده و آنها را برای درمان شخصی آماده کردند. در این روش می‌توان ژن‌هایی را خاموش کرد یا برخی فعالیت‌های سلولی را تغییر داد در نتیجه می‌توان اسیدنوکلئیک را به عنوان واکسن برای مقابله با بیماری‌هایی نظیر سرطان استفاده کرد.

براساس یافته‌های این گروه تحقیقاتی، این روش اختلافات موجود در ساختار اسیدنوکلئیک را مشخص می‌کند اختلافاتی که منجر به تغییر فعالیت زیستی اسیدنوکلیئک می‌شود. عوامل تاثیرگذار در این اسیدهای نوکلئیک بسیار زیاد و غیرقابل پیش‌بینی است برای مثال ترکیب شیمیایی یا ابعاد نانوذرات می تواند در پاسخ سیستم ایمنی بدن تاثیرگذار باشد. در این پروژه محققان نشان دادند که می توان این عوامل ساختار و اثربخشی آنها را لیست کرد و از انها برای طراحی موثر اسیدنوکلئیک استفاده نمود.

با این روش امکان طراحی هزاران ساختار وجود دارد که با استفاده یادگیری ماشینی می‌توان نسبت به طراحی صحیح نانوساختار اقدام کرد.

 

منبع : https://www.cioapplications.com/news/with-machine-learning-and-library-approach-scientists-optimize-snas--nid-3788.html

نظر شما