Живые органы для медицинских экспериментов достать довольно сложно, поскольку люди фактически используют их изо дня в день. Чтобы исправить это, была разработана концепция органоида .
Модели функциональных органов
Органоиды — это мини-версии органов, которые воспроизводят различные биологические функции, и их выращивают in vitro, в чашке Петри, пробирке или каком-либо другом контейнере вне нормальной среды организма.
Однако производство органоидов имело свои ограничения, поскольку было трудно продемонстрировать последовательное и надежное извлечение зрелых органоидов из возобновляемых клеток.
Однако это может скоро измениться благодаря команде исследователей из Инженерной школы Суонсона в Университете Питтсбурга, которые получили финансирование для дальнейших исследований в области производства органоидов с использованием ИИ и 3D-печати.
Группа исследователей во главе с главным исследователем Ипситой Банерджи получила от Национального научного фонда 500 000 долларов на использование искусственного интеллекта для ускорения разработки органоидов, которая традиционно в значительной степени основывалась на подходе проб и ошибок. Команда является междисциплинарной и состоит из различных институтов Питтсбургского университета, Allegheny Health Network и Duquesne University.
Новый метод
Обычно органоиды создаются с использованием экспериментального подхода, основанного на химии, но новый метод включает пути механотрансдукции или процесс, в котором клетки реагируют на механические раздражители, для регулирования производства, а также с использованием перестроек цитоскелета, которые являются частью органоидного фенотипа.
Для тех, кто не знаком с клеточной биологией, механотрансдукция — это любой из различных механизмов, с помощью которых клетки преобразуют механический стимул в электрохимическую активность.
В этом случае механотрансдукция будет контролироваться путем биопечати фенотипа органоида, в то время как модели машинного обучения будут идентифицировать характерные состояния цитоскелета, связанные с фенотипом. ИИ поможет ускорить разработку и повысит точность прогнозов поведения органоидов для дальнейших исследований.
«Наше видение состоит в том, чтобы позволить технологии органоидов, наконец, реализовать свой потенциал в клинических исследованиях и разработке лекарств», — сказал Банерджи.
«Это прорывное исследование принесет пользу обществу и системе здравоохранения в целом, создав более эффективный, действенный и устойчивый способ проектирования этих структур».
Распечатанные органоиды будут использоваться для проведения комплексных исследований физиологии тканей человека, генетических заболеваний, органоспецифических инфекционных заболеваний и рака.
Органоиды можно использовать для воспроизведения функций практически любого органа, будь то легкие, молочные железы, печень, желудок, поджелудочная железа и даже мозговые органоиды.
«Главное в нашей цели производства органоидов — интеграция биопечати и искусственного интеллекта, чтобы обеспечить автоматизированное и неинвазивное изучение различных типов органоидов», — сказал Банерджи.
«Биопечать также позволит нам со временем увеличивать производство этих структур в количестве и качестве без ограничений, с которыми мы сталкиваемся в настоящее время при использовании традиционных методов».
Исследование предоставит стажерам междисциплинарные наборы навыков, включая биопечать, органоидную инженерию, визуализацию и методы искусственного интеллекта. Финансирование было предоставлено в рамках программы Future Manufacturing Национального научного фонда.
По всем вопросам — 3d печать/3d сканирование писать сюда:
контактный телефон +79531178495
Telegram: https://t.me/fidller
E-mail: shope@fidller.com
вконтакте: https://vk.com/3d_krd_123
наш сайт о кино и съёмке — https://news.fidller.com
Спасибо!
Теперь редакторы в курсе.