15:08
Comentarii Adauga Comentariu

_ Oamenii de știință propun cadru AI pentru fabricarea în masă a celulelor stem pentru medicina regenerativă

_ Oamenii de știință propun cadru AI pentru fabricarea în masă a celulelor stem pentru medicina regenerativă

Unele celule stem au capacitatea naturală de a se împărți în mai multe celule și de a se dezvolta în diferite celule de sânge, osoase sau musculare specializate. Aceste celule stem pluripotente oferă o mare promisiune pentru noi tratamente celulare și medicina regenerativă, spun cercetătorii.

Un nou studiu realizat de un grup de oameni de știință de la Universitatea Northeastern arată că inteligența artificială poate fi utilizată pentru fabricarea pe scară largă a pluripotente. celulele stem, care ar putea fi utilizate în tratamentul cancerului, bolii Alzheimer sau Parkinson, pentru a repara măduva spinării sau a contracara îmbătrânirea.

Cercetătorii spun că cadrul lor modular inovator, Biological System-of-Systems, stabilește baza fundamentală. etapă pentru înțelegerea și prezicerea cultivării celulare de succes.

„Este o frontieră”, spune Wei Xie, profesor asistent de inginerie mecanică și industrială, care a fost investigatorul principal al cercetării. „Northeastern a început să preia conducerea în producția și automatizarea bio-medicamentelor de nouă generație.”

Xie și coautorii ei au publicat recent două lucrări care propun modele care vor ajuta la înțelegerea și prezicerea mecanismelor fundamentale care se întâmplă în o celulă singulară (publicată în Biotehnologie și Bioinginerie) și într-un grup de celule (publicată în Communications Biology) pentru a obține cultivarea cu succes a celulelor stem pluripotente induse de om sănătos, sau iPSC, la scară.

Există diferite tipuri de celule stem, inclusiv celule stem embrionare găsite în stadiile incipiente ale dezvoltării embrionului; celule stem adulte care pot înlocui celulele deteriorate; și așa-numitele celule stem pluripotente induse, produse în laborator din celule stem adulte făcute să se comporte ca celulele stem embrionare.

Din cauza capacităților lor regenerative și a potențialului de a se transforma în orice tip de celulă din organism, iPSC-urile au o piață potențială uriașă pentru a sprijini diverse aplicații de tratament și cercetare, spune Xie. Acestea ar putea fi folosite pentru medicina regenerativă și terapii celulare pentru a contracara îmbătrânirea populației globale, boli precum cancerul, Alzheimer sau Parkinson, sau pentru a repara măduva spinării și alte leziuni. Studiile clinice cu medicamente noi, spune ea, vor avea nevoie, de asemenea, de o aprovizionare mare de celule stem de înaltă calitate.

De aceea, cercetătorii și colaboratorii din industrie se gândesc deja la fabricarea și automatizarea iPSC la scară largă, spune Xie.

„Producția viitorului implică sisteme ciber-fizice complexe [care integrează perfect componentele de calcul și fizice și le conectează la internet și între ele]”, spune Xie. „Ar trebui să fie rapid, flexibil și robust, astfel încât, dacă iPSC-urile trebuie să fie diferențiate de un alt tip de celulă, să nu fie nevoie de multe experimente [suplimentare] costisitoare și de mult timp.”

Inteligența artificială și învățarea automată pot ajuta acest lucru, spune ea.

Xie și echipa sa de cercetare s-au concentrat la început pe înțelegerea elementelor de bază – metabolismul celular sau procesele biologice, fizice și chimice care susțin viața și interacțiunea lor, într-un iPSC uman unic.

„O celulă este un sistem foarte complex”, spune Xie.

Fiecare celulă este compusă dintr-o rețea metabolică și genetică complexă; acid ribonucleic, sau ARN, esențial pentru majoritatea funcțiilor biologice; proteine ​​și așa mai departe. Acest sistem se comportă diferit în diferite condiții. Acest lucru afectează aportul de nutriție al unei celule, de exemplu, și în cele din urmă are un impact asupra calității celulelor produse.

Pentru a afla parametrii critici optimi pentru creșterea unui iPSC într-un laborator, oamenii de știință au dezvoltat un model care poate prezice răspunsul celular la schimbările din mediu și ajută la controlul procesului de cultivare. Cadrul utilizează atât modele mecaniciste construite pe cunoștințele existente ale științelor naturale, cât și IA interpretabilă.

Cu ajutorul modelului, oamenii de știință pot selecta cele mai bune condiții de cultură celulară și pot îmbunătăți productivitatea, asigurând în același timp calitatea produsului celular.

Primul model descrie și învață din creștere un strat de celule stem într-un vas de laborator, spune Xie, într-un mediu consistent.

„Acest lucru înseamnă că ne place mai mult să reducem decalajul pentru prima etapă”, spune Xie.

Celulele cresc rapid și interacționează între ele în bioreactor pe trei niveluri: reacții metabolice în interiorul celulelor, difuzie. de nutrienți și alte substanțe moleculare necesare metabolismului prin agregatele celulare (interacțiunea celulă la celulă) și interacțiunile agregate cu fluidul din jurul lor.

Este dificil să crești agregate mai mari de celule uniforme sănătoase, ea spune. Celulele situate la miezul agregatului primesc mai puțină nutriție și oxigen, în timp ce sunt afectate de acumularea suplimentară de deșeuri metabolice.

Pentru a ține cont de fiecare aspect al procesului complicat de cultivare, Xie și echipa ei de cercetare au propus o substanță biologică inovatoare. cadru de sistem de sisteme sau Bio-SoS. Modelul Bio-SoS are un design modular, permițându-i să ia în considerare fiecare nivel de interacțiuni celulare, să combine date din diferite strategii de creștere a celulelor și să îmbunătățească predicțiile.

Grupul lui Xie a validat fiecare model individual cu date experimentale din literatura existentă. privind multiplicarea iPSC-urilor. Apoi au validat modelul Bio-SoS integrat atât pentru cultura cu un singur strat, cât și pentru culturile agregate.

Dar există și alți factori complecși, cum ar fi expresia genelor, spune Xie, atunci când o genă este „activată” pentru a produce moleculă biologică specifică codificată de acea genă sau expresia proteinei. De asemenea, trebuia luat în considerare pentru a dezvolta un proces de producție iPSC funcțional cu strategia optimă. Acesta este motivul pentru care IA interpretativă a fost integrată în cadru – pentru a procesa și extrapola datele limitate existente pentru a răspunde la întrebări critice.

IA interpretativă le permite oamenilor de știință să înțeleagă raționamentul din spatele predicțiilor rezultatelor și deciziilor luate de model. În viitor, când există o mai bună înțelegere a proceselor din cadrul unei interacțiuni dintre celulă și celulă și mai multe date devin disponibile din alte experimente și surse, spune Xie, modelul Bio-SoS poate învăța, se poate extinde și deveni mai bun.

Această poveste este republicată prin amabilitatea Northeastern Global News news.northeastern.edu.


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

Călin Georgescu are dreptate: O companie din Elveția are cele mai multe nave din Europa, peste 800 de nave

_ Oklahoma GOP adoptă o rezoluție de condamnare și cenzură a senatorului James Lankford pentru un acord scandalos la frontieră

_ Dan Negru tună la adresa guvernanților: Asta să ne îngrijoreze. Năstase, Steaua sau Halep sunt întâmplări

_ Românii pot călători liber în Elveția. Anunț privind eliminarea verificării pașapoartelor

_ Jaf desprins din scenarii de film la Los Angeles: hoții au furat o sumă colosală, dar nici FBI-ul nu se ştie cum

_ Experţii Bitdefender au descoperit noi înşelătorii care clonează conturi oficiale YouTube

_ REGIM FĂRĂ LEGE: Consilierul Trump Peter Navarro va fi trimis la �nchisoare de către regimul Biden �n timpul procesului său de apel

_ Prețul războaielor eșuate

_ Victorie dramatică pentru Bayern Munchen în Bundesliga, în meciul împotriva lui Augsburg

_ Lazio şi Napoli s-au anulat reciproc, 0-0 la Roma

_ VIDEO – Una dintre cele mai mari rafinării din Rusia a fost atacată cu drone

_ 'Incredibil Jeff!' Vechiul prieten al lui Jeff Stelling, Chris Kamara, este primul care îl felicită pe colegul său Sky Sports pentru că și-a luat MBE de la Prințesa Anne

_ Marea Britanie şi Germania sporesc colaborarea în domeniul apărării, unite în sprijinul Ucrainei

_ Ciolacu: Prin dezvoltarea proiectelor strategice cu Emiratele Arabe Unite, vom contribui la dezvoltarea economică a statelor noastre

_ Bomba cu ceas pentru autobuzul electronic al Marii Britanii: cum aproape DOUA MIE de autobuze electrice în valoare de 800 de milioane de lire sterline se confruntă cu rechemarea urgentă din cauza temerilor că ar putea fi văzute în flăcări

_ Schimbările climatice pot pune în pericol cele mai mari rezerve de apă potabilă ale planetei

_ Copilul dumneavoastră are o tulburare de alimentație? Psihologul expert dezvăluie cele 5 semne cheie de avertizare la care trebuie să fii atent

_ Dovezi ale unui sistem de descendență patriliniar pentru comunitățile de clopotnițe din vestul Eurasiei

_ Cercetătorii descoperă detalii despre modul în care bacteriile construiesc bariere de protecție, pot informa noi antibiotice

_ S-au dezvăluit mecanisme noi pentru activarea independentă de clivaj a gasderminelor

_ Șoferul care i-a vizat pe „șoferii răi” prin lovirea deliberată de nouă mașini pe o autostradă aglomerată cu 130 de km/h în timpul atacurilor alimentate cu canabis și cocaină este condamnat la șase ani de închisoare

_ Telescopul Webb probabil că nu a găsit viață pe o exoplanetă — încă

_ Namibia ajunge în optimile de finală din AFCON după impasul Mali

_ Depozitul de gaz din Europa se golește la cel mai rapid ritm din 2016

_ PREZENTARE: Guvernatorul Abbott ține linia, invocă autoritatea constituțională a Texasului pentru a se apăra �mpotriva regimului fără lege Biden

_ VIDEO - Noul candidat PSD la Capitală, Gabriela Firea, îi îndeamnă pe bucureșteni să voteze 'util'

_ Mărimea planetei și rata de răcire asociată ar putea explica de ce Marte a murit în timp ce Pământul a supraviețuit

_ Jurnalistul francez reținut în Etiopia eliberat după o săptămână

_ OIM: angajații din întreaga lume sunt în pericol din cauza schimbărilor climei

_ Serviciul de Informații Externe al Rusiei a avertizat despre o intervenție NATO de 100.000 de milioane în Ucraina

_ Bărbat cercetat după ce a lovit şi incendiat maşinile unor rude

_ Klaus Iohannis a primit delegaţia Grupului Băncii Europene de Investiţii - Temele discutate la Cotroceni

_ Ce grăsime de gunoi! MAUREEN CALLAHAN o critică pe Oprah drept un shill necinstit a cărui specială Ozempic a fost o reclamă glorificată pentru Big Pharma, care i-a răsfățat minciunile despre loviturile de slăbit... și i-a hrănit ego-ul supradimensionat.

_ Se pregătește o afacere uriașă: Europa își face consorțiu ca să cumpere arme la comun, posibil din SUA

_ OH, NU: Landerul lunar japonez SLIM este cu susul �n jos pe suprafața Lunii!

_ Un bărbat în vârstă de 40 de ani moare în urma unui „incident” cu parașuta la zona industrială County Durham

_ Explosion Rocks Portul din Miami

_ NYPD avertizează protestatarii anti-israeli că o zonă de ocupație „în stil Seattle” nu va fi tolerată

_ Marele Bazar din Istanbul zguduit de temeri legate de bancnote false de 50 și 100 de dolari

Pentru prima dată în 34 de ani se joacă pe față: SOROȘ CONTRA RESTUL ȚĂRII

ÎPS Teodosie Mitropolitul Tomisului: "Noi credem că domnul Georgescu este un trimis al lui Dumnezeu”

Nimeni nu poate invoca că o ILEGALITATE e "definitivă și irevocabilă" Deciziile CCR sunt "definitive și irevocabile" numai daca sunt LEGALE.

_ Texas DPS recuperează peste 23 de străini ilegali ascunși �ntr-o remorcă cu platformă (VIDEO)

_ „Deci asta este un Wow!” – CNN reacționează după ce Joe Biden a pierdut în fața „Neangajat” la primarul democrat Dearborn, Michigan (VIDEO)

_ Snowpocalypse Strands șoferi de-a lungul I-90 în zona Lacului Erie

_ Fostul secretar de comunicații al defunctului Queen spune că „intimitatea ar trebui să fie sacră” și prezice că „întoarcerea blândă” a Prințesei de Wales la viața publică va înăbuși rapid teoriile conspirației

_ 19 mirese jihadiste britanice sunt reținute într-un lagăr de detenție din Siria... în timp ce fostul profesor imploră revenirea Marii Britanii pentru a fi supuse unei intervenții chirurgicale la răni de schije

_ Descrierea țesuturilor în creștere în limbajul termodinamicii

_ Igor Grosu: Referendumul privind aderarea Moldova la UE va defini prezentul și viitorul nostru pentru următoarele decenii

_ Utilizarea unei singure imagini pentru a realiza calibrarea pe orbită a distorsiunii lentilelor camerei spațiale

_ NY Home Depot angajează paznici și câini pentru a combate migranții agresivi din parcare

_ Cel mai mare stoc tehnologic din Europa s-a prăbușit rapid

_ RSPCA a vânat un bărbat după ce o pisică de ghimbir a fost atașată cu bandă adezivă într-un suport care a fost blocat într-un sac de gunoi și aruncat peste un gard

_ Polonia verifică dacă judecătorul care a cerut azil în Belarus a fost spion

_ Sănătatea pancreasului: care sunt cele mai mari pericole

_ Fostul primar din Botoşani nu scapă de sub lupa DNA! Controlul judiciar a fost prelungit, fostul edil trebuie să respecte o serie de obligații

_ Supraviețuitorii cancerului se adună în spatele lui Kate Middleton și spun că le spune copiilor despre diagnostic este „cel mai greu lucru pe care l-au făcut vreodată”

_ Parlamentarii laburişti refuză să folosească pliante electorale care poartă steagul Uniunii - susţinând că „culorile sale sunt asociate cu Frontul Naţional” şi vor amâna alegătorii negri şi asiatici

_ Șeful companiei Royal Shakespeare, Gregory Doran, spune că „urașește” avertismentele declanșate la piese și sfătuiește: „dacă ești anxios, stai departe”

_ Alan Dershowitz: Fani Willis a comis „Cele mai grave crime”, ar trebui să fie acuzată de mărturie mincinoasă, falsificare a martorilor


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16 Pag.17 Pag.18 Pag.19 Pag.20 Pag.21 Pag.22 Pag.23
Pag.24 Pag.25 Pag.26 Pag.27 Pag.28 Pag.29 Pag.30 Pag.31
Pag.32 Pag.33 Pag.34 Pag.35 Pag.36 Pag.37 Pag.38 Pag.39
Pag.40 Pag.41 Pag.42 Pag.43 Pag.44 Pag.45 Pag.46 Pag.47
Pag.48 Pag.49 Pag.50 Pag.51

Nr. de articole la aceasta sectiune: 3053, afisate in 51 pagini.