Создана система ИИ для разработки бактерицидных наночастиц
Исследователи из России разработали первую в мире скрининговую платформу на базе системы машинного обучения, которая позволяет выявлять наночастицы, способные избирательно уничтожать патогенные бактерии, не затрагивая полезные микроорганизмы. Эта разработка обещает новые методы борьбы с бактериальными инфекциями в сельском хозяйстве и медицине.
Избирательное воздействие на бактерии
Созданная учеными Университета ИТМО скрининговая платформа помогает находить наночастицы, которые нацеливаются на вредоносные бактерии и убивают их, оставаясь при этом безопасными для полезных микроорганизмов. Такой подход может быть особенно полезен в борьбе с инфекциями, устойчивыми к антибиотикам, и станет новым способом лечения заболеваний, которые трудно поддаются традиционной антибиотикотерапии.
Альтернатива антибиотикам
Одной из альтернатив антибиотикам являются различные бактерицидные средства на основе наночастиц и металлов, таких как серебро, медь и цинк, которые эффективно уничтожают клетки микробов без риска развития стойкости. Однако активному использованию этих наночастиц мешает то, что они иногда уничтожают как патогенные, так и полезные бактерии.
Создание базы данных и обучения ИИ
Для решения этой проблемы команда ученых подготовила обширную базу данных, содержащую информацию о свойствах сотен наночастиц и их воздействии на патогенные микробы, такие как золотистый стафилококк, и безопасные бактерии, например, сенная палочка (Bacillus subtilis). Эта информация использовалась для обучения системы ИИ, которая “скрещивала” параметры различных наночастиц, подбирая оптимальные комбинации для медицинских и сельскохозяйственных применений.
Результаты исследования
Исследователи проанализировали 500 прототипов наночастиц, оценили их избирательность действия и отобрали наиболее интересные экземпляры для дальнейшего изучения. В частности, они обнаружили, что некоторые типы наночастиц на основе оксида меди и оксида цинка способны избирательно уничтожать золотистый стафилококк и палочку Фрилендера, одного из возбудителей пневмонии, при этом слабо воздействуя на сенную палочку.
Перспективы использования
Эти находки открывают перспективы использования разработанных наноструктур в качестве заменителя антибиотиков или для повышения эффективности существующих препаратов в отношении конкретных патогенных микробов. Исследователи надеются, что эта информация станет основой для создания новых решений в области борьбы с бактериальными инфекциями.
