Выпадение волос нежелательно для многих мужчин — и женщин, — потому что прическа часто тесно связана с их чувством уверенности в себе. И в то время как некоторые принимают это, другие люди мечтают отрастить свои утраченные локоны. Теперь ученые использовали искусственный интеллект (ИИ) для прогнозирования соединений, которые могли бы нейтрализовать вызывающие облысение активные формы кислорода в коже головы. Они выбрали лучшего кандидата и сконструировали прототип микроигольного пластыря, чтобы показать, что он может эффективно регенерировать волосы у мышей. Исследование было недавно опубликовано в журнале ACS ’Nano Letters.
Большинство людей со значительным выпадением волос страдают андрогенной алопецией. Это также известно как облысение по мужскому или женскому типу. В этом состоянии волосяные фолликулы могут быть повреждены андрогенами, воспалением или переизбытком активных форм кислорода, таких как свободные радикалы кислорода. Когда уровень свободных радикалов кислорода слишком высок, они могут подавить антиоксидантные ферменты организма, которые обычно держат их под контролем.
Одним из таких ферментов является супероксиддисмутаза (СОД), и исследователи недавно создали имитаторы СОД, называемые “нанозимы”. Но до сих пор те, о которых сообщалось, не очень хороши в удалении свободных радикалов кислорода. Итак, Лина Ван, Чжилинг Чжу и коллеги хотели посмотреть, может ли машинное обучение, форма искусственного интеллекта, помочь им разработать лучший нанозим для лечения выпадения волос.
В качестве потенциальных кандидатов в нанозимы исследователи выбрали тиофосфатные соединения переходных металлов. Они протестировали модели машинного обучения с 91 различными комбинациями переходных металлов, фосфатов и сульфатов, и методы предсказали, что MnPS3 будет обладать наиболее мощной способностью, подобной SOD. Затем нанолистовки MnPS3 были синтезированы путем химического переноса паров порошков марганца, красного фосфора и серы. В первоначальных тестах с клетками фибробластов кожи человека нанолист значительно снижал уровни активных форм кислорода, не причиняя вреда.
Основываясь на этих результатах, команда подготовила пластыри с микроиглами MnPS3 и обработала ими модели мышей, страдающих андрогенной алопецией. В течение 13 дней у животных регенерировали более толстые пряди волос, которые более плотно покрывали их ранее лысые спины, чем у мышей, получавших тестостерон или миноксидил. Исследователи говорят, что их исследование как создало нанозимную терапию для регенерации волос, так и указало на потенциал компьютерных методов для использования при разработке будущих нанозимных терапевтических средств.