瑞士科学家研发利用智能手机控制基因表达的技术

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瑞士苏黎世联邦理工学院的科学小组近日首次成功利用电流控制基因表达。这项技术可用于制造远程控制运行的生物医学植入物。相关研究文章发表在《科学》期刊。

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科研人员首先制造出用于此项技术的硬币大小植入物。植入物由控制板和含有人体细胞的胶囊组成,这两个部分通过微型电缆连接。使用无线电信号来激活设备后,控制板会产生电流激活细胞。电流刺激膜中的钾钙通道,触发生化级联反应。这种反应是调节合成体内唯一可以降低血糖的激素—胰岛素的基因表达。产生的胰岛素积累在囊泡中,囊泡与膜融合后从细胞释放胰岛素。

这样的植入物对于糖尿病患者将发挥作用。将植入物植入患者皮下,患者用餐后血液中的糖分会出现上升。患者可以发送信号激活植入物,例如通过手机上的应用程序,释放胰岛素。

瑞士科学家已经在小鼠身上进行测试,并计划在人体中测试植入物。但在此之前,必须研发出三周一次替换植入物细胞的最有效方法。

这项技术将为大规模医疗设备和传感器生态系统—“人体互联网”技术的发展提供强大动力。苏黎世联邦理工学院生物系统科学与工程系生物技术与生物工程教授马丁·弗森格(Martin Fussenegger)说:“这种技术可以让人类完全融入数字世界。”

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