人工智能帮助研究人员设计微针补丁，使秃头小鼠恢复毛发

脱发对许多男性和女性来说都是不可取的，因为一个人的发型往往与他的自信紧密相连。虽然有些人欣然接受，但也有人希望能重新长出失去的头发。现在，研究人员在ACS的《Nano Letters》上报道，他们已经使用人工智能(AI)来预测可以中和头皮中导致脱发的活性氧的化合物。利用最佳候选材料，他们构建了一个概念验证微针贴片，并有效地在小鼠身上再生毛发。

　　

   

   

用锰纳米酶微针贴片处理的小鼠毛发再生得更厚(右侧图片，标记为MnMNP)，与用睾酮作为对照的小鼠相比(左侧图片)。    

脱发对许多男性和女性来说都是不可取的，因为一个人的发型往往与他的自信紧密相连。虽然有些人欣然接受，但也有人希望能重新长出失去的头发。现在，研究人员在Nano Letters已经使用人工智能(AI)来预测可以中和导致脱发的头皮活性氧的化合物。利用最佳候选材料，他们构建了一个概念验证微针贴片，并有效地在小鼠身上再生毛发。

大多数大量脱发的人都患有雄激素性脱发，也被称为男性或女性型秃顶。在这种情况下，毛囊可能会因雄激素、炎症或活性氧(如氧自由基)过多而受损。当氧自由基的水平过高时，它们会破坏人体的抗氧化酶，而抗氧化酶通常是用来控制氧自由基的。超氧化物歧化酶(SOD)就是其中一种酶，研究人员最近创造了被称为“纳米酶”的SOD模拟物。但到目前为止，那些已经报道过的化合物并不能很好地去除氧自由基。所以，Lina Wang、Zhiling Zhu和同事们想看看机器学习(人工智能的一种形式)能否帮助他们设计出更好的治疗脱发的纳米酶。

研究人员选择过渡金属硫磷酸盐化合物作为潜在的纳米酶候选物。他们用91种不同的过渡金属、磷酸盐和硫酸盐组合测试了机器学习模型，这些技术预测了MnPS₃拥有最强大的类SOD能力。接下来,基于₃ 采用化学气相输送的方法合成了锰、红磷和硫粉。在对人类皮肤成纤维细胞的初步测试中，纳米薄片显著降低了活性氧的水平，而没有造成伤害。

基于这些结果，研究小组准备了MnPS₃微针贴片治疗雄激素性脱发小鼠模型。在13天内，与接受睾酮或米诺地尔治疗的小鼠相比，这些小鼠再生出了更粗的毛发，更密集地覆盖了之前秃顶的背部。研究人员说，他们的研究既产生了一种用于再生头发的纳米酶疗法，也表明了基于计算机的方法在未来纳米酶疗法设计中的应用潜力。

作者得到了国家自然科学基金和山东省自然科学基金的资助。

“Machine Learning Guided Discovery of Superoxide Dismutase Nanozymes for Androgenetic Alopecia”