ADVERTISEMENT

Nakikipag-ugnayan ang wearable device sa mga biological system para kontrolin ang expression ng gene 

Ang mga naisusuot na aparato ay naging laganap at lalong nagiging lupa. Ang mga device na ito ay kadalasang nag-interface ng mga biomaterial sa electronics. Ang ilang naisusuot na electro-magnetic device ay nagsisilbing mechanical energy harvester upang magbigay ng enerhiya. Sa kasalukuyan, walang available na "direktang electro-genetic interface". Samakatuwid, ang mga naisusuot na device ay hindi maaaring direktang mag-program ng mga gene-based na therapy. Nabuo ng mga mananaliksik ang unang direktang electro-genetic na interface na nagbibigay-daan sa pagpapahayag ng transgene sa mga selula ng tao. Pinangalanang DART (DC current-actuated regulation technology), ito ay gumagamit ng DC supply para makabuo ng reactive oxygen species na kumikilos sa mga sintetikong promoter para sa pagpapahayag. Sa isang type 1 na diabetic na mouse model, pinasigla ng device ang subcutaneously implanted engineered human cells upang maglabas ng insulin na nagpapanumbalik ng normal. dugo antas ng asukal  

Mga naisusuot na electronics device gaya ng mga smartwatch, fitness tracker, VR headset, matalinong alahas, web-enabled na salamin, bluetooth headset at maraming device na may kaugnayan sa kalusugan ay karaniwan na sa mga araw na ito at lalong nagiging dahilan lalo na sa kalusugan. Karaniwang hindi nagsasalakay, ang mga device na may kaugnayan sa kalusugan ay nag-interface ng mga biomaterial (kabilang ang mga enzyme) sa electronics at ginagamit para subaybayan ang mobility, vital signs at biomarker sa biofluids (pawis, laway, interstitial fluid at luha). Ang ilang mga naisusuot na device na electro-magnetic device ay nagsisilbi ring mechanical energy harvester upang magbigay ng enerhiya.  

Magkaugnay masusuot na aparato gumaganap ng isang mahalagang papel sa pagkolekta ng data ng kalusugan ng mga indibidwal na maaaring magamit sa pagbibigay ng personalized na pangangalagang pangkalusugan kabilang ang mga gene-based na therapy. Mag-type ng 1 na diyabetis ay isang ganoong kondisyon kung saan ang isang naisusuot na aparato sa pagsubaybay ay maaaring pasiglahin at kontrolin ang pagpapahayag ng insulin sa sub-dermally implanted engineered human cells upang maglabas ng insulin at maibalik ang normal na antas ng asukal sa dugo. Ang mga aparato ay mangangailangan ng isang electro-genetic na interface upang makontrol ang expression ng gene. Ngunit dahil sa kawalan ng anumang functional na interface ng komunikasyon, ang mga electronic at genetic na mundo ay nananatiling hindi magkatugma, at ang mga naisusuot ay hindi pa nabubuo upang magbigay ng mga therapy na nakabatay sa gene.  

Ang mga mananaliksik sa ETH Zurich, Basel, Switzerland ay nagtagumpay kamakailan sa pagbuo ng ganitong interface na nagbibigay-daan sa isang elektronikong aparato na makipag-ugnayan sa genetic na mundo sa pamamagitan ng paggamit ng mababang antas ng DC current. Pinangalanang DART (direct current-actuated regulation technology), ito ay bumubuo ng mga hindi nakakalason na antas ng reactive oxygen species upang maibalik na maayos ang mga sintetikong promoter. Sa isang modelo ng mouse, matagumpay na pinasigla ng application nito ang mga engineered na selula ng tao na itinanim sa ilalim ng balat upang maglabas ng insulin at maibalik ang antas ng asukal sa dugo.  

Sa ngayon, mukhang promising ang DART, ngunit dumaan ito sa hirap ng mga klinikal na pagsubok at pinatunayan ang pagiging karapat-dapat nito sa mga tuntunin ng kaligtasan at pagiging epektibo. Sa hinaharap, ang mga naisusuot na electronic device na may DART ay maaaring nasa posisyon na direktang magprograma ng mga metabolic na interbensyon. 

*** 

Sanggunian:  

  1. Kim J., et al., 2018. Wearable Bioelectronics: Enzyme-Based Body-Worn Electronic Devices. Acc. Chem. Res. 2018, 51, 11, 2820–2828. Petsa ng Paglalathala: Nobyembre 6, 2018. DOI: https://doi.org/10.1021/acs.accounts.8b00451  
  1. Huang, J., Xue, S., Buchmann, P. et al. 2023. Isang electrogenetic interface upang iprograma ang expression ng mammalian gene sa pamamagitan ng direktang kasalukuyang. Metabolismo ng Kalikasan. Na-publish: 31 Hulyo 2023. DOI: https://doi.org/10.1038/s42255-023-00850-7  

*** 

Umesh Prasad
Umesh Prasad
Mamamahayag sa agham | Founder editor, Scientific European magazine

Mag-subscribe sa aming newsletter

Upang mai-update sa lahat ng mga pinakabagong balita, alok at mga espesyal na anunsyo.

Pinakatanyag na Akda

Ang Pagkakaiba-iba ng Nicotine (Positibo at Negatibo) na Epekto sa Utak

Ang nikotina ay may malawak na hanay ng mga neurophysiological effect, hindi...

Isang Hakbang na Mas Malapit sa Quantum Computer

Serye ng mga tagumpay sa quantum computing Isang ordinaryong computer, na...

Ang pinakaunang Fossil Forest sa Earth na natuklasan sa England  

Isang fossilized na kagubatan na binubuo ng mga fossil tree (kilala bilang...
- Advertisement -
94,407Mga Tagahangakatulad
47,659Mga tagasunodsundin
1,772Mga tagasunodsundin
30Subscribersumuskribi