A hordható eszközök elterjedtek, és egyre nagyobb teret hódítanak. Ezek az eszközök általában összekapcsolják a bioanyagokat az elektronikával. Egyes hordható elektromágneses eszközök mechanikus energiagyűjtőként működnek az energia ellátására. Jelenleg, nem áll rendelkezésre „közvetlen elektrogenetikai interfész”. Ezért a hordható eszközök nem programozhatnak közvetlenül génalapú terápiákat. A kutatók kifejlesztették az első olyan közvetlen elektrogenetikai interfészt, amely lehetővé teszi a transzgén expresszióját emberi sejtekben. A DART (egyenárammal működtetett szabályozási technológia) névre keresztelt egyenáramú tápegységet használ reaktív oxigénfajták létrehozására, amelyek szintetikus promóterekre hatnak az expresszióhoz. Egy 1-es típusú cukorbeteg egérmodellben az eszköz a szubkután beültetett mesterséges emberi sejteket stimulálta, hogy inzulint szabadítsanak fel, amely helyreállítja a normális állapotot. vér cukorszint.
Hordható elektronikai eszközök, például okosórák, fitneszkövetők, VR fülhallgatók, az intelligens ékszerek, a webes szemüvegek, a bluetooth fejhallgatók és számos egészséggel kapcsolatos eszköz mindennaposak manapság, és egyre nagyobb teret hódítanak, különösen az egészségügyben. Általában nem invazív, egészséggel kapcsolatos eszközök kapcsolják össze a bioanyagokat (beleértve az enzimeket) az elektronikával, és a mobilitás, az életjelek és a biofluidokban (izzadság, nyál, intersticiális folyadék és könnyek) található biomarkerek monitorozására használják. Egyes hordható eszközök elektromágneses eszközök mechanikus energiagyűjtőként is működnek az energia ellátására.
Összekapcsolt hordható eszközök kulcsszerepet játszanak az egyének egészségügyi adatainak gyűjtésében, amelyek jól jöhetnek a személyre szabott egészségügyi ellátásban, beleértve a génalapú terápiákat is. Írja 1 cukorbetegség Ez az egyik olyan állapot, amikor egy hordható monitorozó eszköz stimulálhatja és szabályozhatja az inzulin expresszióját a bőr alatti beültetett mesterséges emberi sejtekben, hogy inzulint szabadítsanak fel és helyreállítsák a normál vércukorszintet. Az eszközöknek elektrogenetikai interfészre lenne szükségük a génexpresszió szabályozásához. De mivel semmilyen funkcionális kommunikációs interfész nem elérhető, az elektronikus és a genetikai világok nagyrészt összeegyeztethetetlenek maradnak, és a hordható eszközöket még nem fejlesztették ki génalapú terápiák.
A svájci bázeli ETH Zürich kutatóinak a közelmúltban sikerült egy olyan interfészt kifejleszteniük, amely lehetővé tette, hogy egy elektronikus eszköz alacsony szintű egyenáram segítségével kommunikáljon a genetikai világgal. A DART (egyenárammal működtetett szabályozási technológia) néven nem mérgező szinteket állít elő reaktív oxigén fajok a szintetikus promóterek reverzibilis finomhangolására. Egy egérmodellben alkalmazása sikeresen stimulálta a bőr alá beültetett, mesterségesen kialakított emberi sejteket, hogy inzulint szabadítsanak fel és helyreállítsák a vércukorszintet.
Jelenleg a DART ígéretesnek tűnik, de átesett a szigorú klinikai vizsgálatokon, és bebizonyította, hogy érdemes a biztonság és a hatékonyság tekintetében. A jövőben a DART-tal ellátott viselhető elektronikus eszközök alkalmasak lehetnek az anyagcsere-beavatkozások közvetlen programozására.
***
Referenciák:
- Kim J., és mtsai., 2018. Viselhető bioelektronika: Enzim alapú testen viselhető elektronikus eszközök. Acc. Chem. Res. 2018, 51, 11, 2820–2828. Megjelenés dátuma: 6. november 2018. DOI: https://doi.org/10.1021/acs.accounts.8b00451
- Huang, J., Xue, S., Buchmann, P. et al. 2023. Elektrogenetikai interfész az emlős génexpresszió egyenárammal történő programozására. Természet anyagcsere. Közzétéve: 31. július 2023. DOI: https://doi.org/10.1038/s42255-023-00850-7
***
