浙江大学控制与工程学院在TOP期刊《ACS AMI》发表封面文章
近日，来自浙江大学控制与工程学院和浙江大学医学院的研究团队在国际顶级期刊《ACS Applied Materials & Interfaces》（IF=10.383）发表了题为“Artificial Intelligence-Assisted Bioinformatics, Microneedle, and Diabetic Wound Healing: A “New Deal” of an Old Drug”的封面文章。

 

 研究背景：

糖尿病创面，尤其是糖尿病足溃疡，发生在 30% 的糖尿病患者中，其发病率和死亡率都很高。与正常皮肤创面不同，糖尿病损伤产生的长时间炎症反应可导致糖尿病创面愈合不良。在常规的创面敷料治疗下，传统的糖尿病创面治疗效果不足，甚至会加重创面从而导致截肢。在糖尿病创面的愈合过程中，往往存在着持续的创面炎症和组织重塑障碍，导致创面难以愈合并增加感染的风险。因此，对更好的糖尿病创面治疗需求正在急剧增长。

研究思路：

基于糖尿病患者皮肤的测序结果和人工智能 (AI) 辅助生物信息学，我们挖掘了用于糖尿病创面愈合的潜在治疗剂曲古抑菌素 A (TSA) 和潜在的靶点组蛋白脱乙酰酶 4 (HDAC4)。分子对接模拟揭示了 TSA 和 HDAC4 之间的有着良好相互作用。鉴于微针 (MN) 微创刺穿皮肤屏障进行给药的优点，我们开发了一种改性的MN 介导的 TSA 贴片，在治疗创面的同时还可以降低由传统注射引起的医源性创面损伤的可能性。本研究已证明 MN 介导的 TSA 贴片可同时减轻糖尿病创面的炎症、促进其组织再生和以及抑制糖尿病创面的靶点蛋白 HDAC4，从而为糖尿病创面愈合提供良好的治疗方法。

研究结论：

糖尿病及相关的继发性并发症影响和威胁着全球 4.4 亿人的生命，其中糖尿病创面（如糖尿病足溃疡）是最严重的并发症之一，严重者往往难以治愈。在本课题研究中，我们在人工智能辅助生物信息学的指导下，发现糖尿病创面的治疗机制、靶点基因和治疗药物，研发了一种改性MN 介导的 TSA 贴片，其不仅可以促进糖尿病创面的精准治疗，还在一定程度上降低了糖尿病创面研究成本。该 MN 介导的 TSA 贴片可同时调节创面的炎症、创面组织再生以及创面靶点基因，并且可以低侵入性透皮给药方式来进行糖尿病创面的治疗。MN 的微观结构可以在高效地将药物输送同时，最大限度地减少皮肤和贴片的过度粘附。与传统的注射治疗可导致糖尿病创面愈合的医源性损伤相比，我们的 MN 介导的 TSA 贴片是一种低毒、温和、长效的透皮给药系统。此外，在本课题的研究手段中，我们采用的人工智能辅助生物信息学分析、旧药新应用和高分子材料的融合，可为慢性创面及其他临床疾病提供全新的研究思路。

文章使用的主要仪器节选：

 

 

嘉鹏仪器：

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