Smartwatch-liggies kan insuliengene aanskakel om diabetes te beheer Magtige natuurlike
Navorsers het 'n genskakelaar ontwikkel wat die groen LED-lig kommersiële slimhorlosies kan laat draai, 'n benadering wat in die toekoms gebruik kan word om diabetes te behandel.
Baie moderne fiksheidsspoorsnyers en slimhorlosies het geïntegreerde LED's. Die groen lig wat uitstraal, hetsy deurlopend of polsend, dring die vel binne en kan gebruik word om die draer se hartklop tydens fisieke aktiwiteit of in rus te meet.
Hierdie horlosies het baie gewild geword. 'N Span navorsers wil nou gebruik maak van die gewildheid deur die LED's te gebruik om gene te beheer en die gedrag van selle deur die vel te verander.
Martin Fussenegger van die afdeling biosystemswetenskap en ingenieurswese by ETH Zurich verduidelik die uitdaging aan hierdie onderneming: "Geen natuurlik voorkomende molekulêre stelsel in menslike selle reageer op groen lig nie, daarom moes ons iets nuuts bou."
Die navorsers het uiteindelik 'n molekulêre skakelaar ontwikkel wat, sodra dit ingeplant is, deur die setperk geaktiveer kan word lig van 'n slimhorlosie.
Die skakelaar is gekoppel aan 'n genetwerk wat die navorsers in menslike selle ingestel het. Soos gebruiklik, het hulle HEK 293-selle vir die prototipe gebruik. Afhangend van die konfigurasie van hierdie netwerk - met ander woorde die gene wat dit bevat - kan dit produseer insulien of ander stowwe sodra die selle aan groen lig blootgestel word. Deur die lig uit te skakel, skakel die skakelaar in en stop die proses.
Aangesien hulle die standaard slimhorlosiesagteware gebruik het, hoef die navorsers nie toegewyde programme te ontwikkel nie. Tydens hul toetse het hulle die groen lig aangeskakel deur die lopende app te begin.
"Van die rak horlosies bied 'n universele oplossing om die molekulêre skakelaar om te draai," sê Fussenegger. Nuwe modelle gee ligpulse uit, wat selfs beter is om die geennetwerk aan die gang te hou.
Die molekulêre skakelaar is egter ingewikkelder. 'N Molekule-kompleks is in die membraan van die selle geïntegreer en gekoppel aan 'n verbindingsstuk, soortgelyk aan die koppeling van 'n spoorwegwa. Sodra groen lig uitstraal, word die komponent wat in die sel projekteer losgemaak en word dit na die selkern vervoer waar dit 'n insulienproduserende geen. As die groen lig geblus word, verbind die losstaande stuk weer met sy eweknie in die membraan.
Die navorsers het hul stelsel op beide varkskille en lewende muise getoets deur die gepaste selle daarin in te plant en 'n slimhorlosie soos 'n rugsak aan te trek. Met die opening van die horlosie se lopende program het die navorsers die groen lig aangeskakel om die waterval te aktiveer.
"Dit is die eerste keer dat 'n inplantaat van hierdie soort gebruik word met slim, elektroniese toestelle wat in die handel beskikbaar is, bekend as draagbare materiaal, omdat dit direk op die vel gedra word," sê Fussenegger. Die meeste horlosies gee groen lig uit, 'n praktiese basis vir 'n potensiële toepassing, aangesien gebruikers nie 'n spesiale toestel hoef te koop nie.
Volgens Fussenegger lyk dit egter onwaarskynlik dat hierdie tegnologie vir ten minste nog tien jaar tot die kliniese praktyk sal toetree. Die selle wat in hierdie prototipe gebruik word, moet deur die gebruiker se eie selle vervang word. Daarbenewens moet die stelsel die kliniese fases deurgaan voordat dit goedgekeur kan word, wat belangrike regulatoriese hindernisse beteken.