The Optimization of Culture Conditions for Injectable Recombinant Collagen Hydrogel Preparation Using Machine Learning

重组DNA 自愈水凝胶 材料科学 组织工程 计算机科学 生物医学工程 化学 工程类 高分子化学 生物化学 基因
作者
Mengyu Li,Long Zhao,Yanan Ren,Li Zuo,Ziyi Shen,Jiawei Wu
出处
期刊:Gels [MDPI AG]
卷期号:11 (2): 141-141
标识
DOI:10.3390/gels11020141
摘要

Injectable recombinant collagen hydrogels (RCHs) are crucial in biomedical applications. Culture conditions play an important role in the preparation of hydrogels. However, determining the characteristics of hydrogels under certain conditions and determining the optimal conditions swiftly still remain challenging tasks. In this study, a machine learning approach was introduced to explore the correlation between hydrogel characteristics and culture conditions and determine the optimal culture conditions. The study focused on four key factors as independent variables: initial substrate concentration, reaction temperature, pH level, and reaction time, while the dependent variable was the elastic modulus of the hydrogels. To analyze the impact of these factors on the elastic modulus, four mathematical models were employed, including multiple linear regression (ML), decision tree (DT), support vector machine (SVM), and neural network (NN). The theoretical outputs of NN were closest to the actual values. Therefore, NN proved to be the most suitable model. Subsequently, the optimal culture conditions were identified as a substrate concentration of 15% (W/V), a reaction temperature of 4 °C, a pH of 7.0, and a reaction time of 12 h. The hydrogels prepared under these specific conditions exhibited a predicted elastic modulus of 15,340 Pa, approaching that of natural elastic cartilage.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
从容的鱼发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
Vivienne发布了新的文献求助10
2秒前
黄辉冯完成签到,获得积分10
4秒前
柚子完成签到 ,获得积分10
5秒前
小申完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
忧心的不言完成签到,获得积分10
6秒前
风中的碧玉完成签到,获得积分10
7秒前
阿伦艾弗森完成签到,获得积分10
8秒前
科研通AI6.1应助Eden采纳,获得10
8秒前
tuanheqi应助Nara2021采纳,获得50
9秒前
宇文宛菡发布了新的文献求助10
9秒前
刻苦的黑米完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
Ya完成签到 ,获得积分10
12秒前
自觉海冬完成签到,获得积分10
13秒前
搜集达人应助飘逸鑫采纳,获得10
13秒前
15秒前
窗窗窗雨完成签到,获得积分10
15秒前
上官若男应助qigu采纳,获得10
16秒前
lu完成签到 ,获得积分20
16秒前
研友_ZzrNpZ完成签到,获得积分10
16秒前
1376完成签到 ,获得积分10
17秒前
绿豆土豆红豆完成签到 ,获得积分10
17秒前
18秒前
19秒前
zhechen完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
20秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
JamesPei应助Yangon采纳,获得10
20秒前
花开花落花无悔完成签到 ,获得积分10
22秒前
22秒前
23秒前
JunHan完成签到,获得积分10
23秒前
lu关注了科研通微信公众号
24秒前
幽壑之潜蛟应助zhu采纳,获得30
25秒前
高分求助中
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 40000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 2500
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
从k到英国情人 1500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5742315
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5407721
关于积分的说明 15344704
捐赠科研通 4883721
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2625220
邀请新用户注册赠送积分活动 1574084
关于科研通互助平台的介绍 1531060