AI实现电刺激活化许旺细胞 登国际期刊

研究团队成员为兴大教授赖秉杉（中）与逢甲大学副教授李亦宸（左）、清大医环系副教授李亦淇（右）。（中兴大学提供／张妍溱台中传真）

「机器智慧学习细胞晶片整合平台」，可快速评估及预测生医材料介面、电刺激效应等参数，对于活化许旺细胞有很大的帮助。（中兴大学提供／张妍溱台中传真）

现在人工智慧，可快速评估周边神经系统的修复活性！由中兴、逢甲、清华、美方马里兰大学等学者，跨国合作、共同开发「机器智慧学习细胞晶片整合平台」，能快速评估及预测生医材料介面、电刺激效应等参数，影响周边神经系统中许旺细胞活性，成果发表于今年9月《美国化学学会应用材料与界面》。

中兴大学指出，全世界每年都有数千起周边神经系统损伤案例，这些损伤大多来自于创伤事件或疾病；受伤的神经元通常需要轴突延伸，才能达到适当的神经支配目标并恢复功能。周边神经系统严重损伤，需要许旺细胞来帮助神经元再生。

国科会台美奈米材料国合计划主持人中兴大学教授赖秉杉、共同主持人逢甲大学副教授李亦宸、清大医环系副教授李亦淇与美方主持人马里兰大学教授陈柏彦，跨国团队开发「机器智慧学习细胞晶片整合平台」，可快速评估及预测生医材料介面、电刺激效应等参数，对于活化许旺细胞有很大的帮助。

兴大教授赖秉杉指出，低频电刺激可以有效诱导神经元和周围神经细胞（包括许旺细胞）的共同生长，但结合具有电刺激能力的生物介面和许旺细胞活性之间的相关性很复杂且难以预测，目前多数以试错（Trail and Error）方式来调整各项参数，这样的方式往往会需要大量的人力与时间。

赖秉杉与李亦宸教授团队开发出具有不同导电能力水凝胶阵列，其作为传导生物界面来培养许旺细胞，并引入不同的电压和频率作为电刺激的条件。根据特定的制造参数和刺激，评估细胞活性后，并将其结果输入人工神经网路模型以训练模型。透过利用模型的预测能力，可根据给定的一组生物界面／电刺激参数，准确预测许旺细胞的活性。

陈柏彦说，平台结合导电生物界面制造、机器学习演算法和数据分析方式，提供多维度的非常规平台，建立细胞层面的临床前预测模型，成为快速最佳化周边神经细胞层面的各项指标，减少生医材料、药物等开发过程中试错过程，可望减少临床前动物实验次数的使用，达到动物3R，替代、减少、精致化福址。

兴大指出，机器智慧学习细胞晶片整合平台为周边神经系统研究，建立大数据演算模型，有效缩短实验时程，并降低动物实验次数，透过台美团队学术合作发挥ESG精神，共同为动物福祉、人类健康、大学社会责任的永续而尽心力。