Draagbare toestelle het algemeen geword en wen toenemend veld. Hierdie toestelle koppel gewoonlik biomateriale met elektronika. Sommige draagbare elektromagnetiese toestelle dien as meganiese energie-oesters om energie te verskaf. Tans is geen "direkte elektrogenetiese koppelvlak" beskikbaar nie. Gevolglik kan draagbare toestelle nie direk geengebaseerde terapieë programmeer nie. Navorsers het die eerste direkte elektrogenetiese koppelvlak ontwikkel wat transgeen-ekspressie in menslike selle moontlik maak. Dit word DART (DC current-actuated regulation technology) genoem en gebruik 'n GS-toevoer om reaktiewe suurstofspesies te genereer wat op sintetiese promotors vir ekspressie inwerk. In 'n tipe 1-diabetiese muismodel het die toestel subkutaan ingeplante, gemanipuleerde menslike selle gestimuleer om insulien vry te stel wat die normale bloedsuikervlak herstel het.
Draagbare elektroniese toestelle soos slimhorlosies, fiksheidspoorsnyers, VR-headsets , slimjuweliersware, web-geaktiveerde brille, Bluetooth-headsets en baie gesondheidsverwante toestelle is deesdae algemeen en wen toenemend veld, veral in gesondheid. Gewoonlik koppel nie-indringende, gesondheidsverwante toestelle biomateriale (insluitend ensieme) met elektronika en word gebruik om mobiliteit, vitale tekens en biomerkers in biovloeistowwe (sweet, speeksel, interstisiële vloeistof en trane) te monitor. Sommige draagbare toestelle, elektromagnetiese toestelle, tree ook op as meganiese energie-oesters om energie te verskaf.
Onderling gekoppelde draagbare toestelle speel 'n sleutelrol in die insameling van individue se gesondheidsdata, wat handig kan wees om gepersonaliseerde gesondheidsorg te verskaf, insluitend geengebaseerde terapieë. Tipe 1-diabetes is een so 'n toestand waar 'n draagbare moniteringstoestel die uitdrukking van insulien in subdermaal ingeplante, gemanipuleerde menslike selle kan stimuleer en beheer om insulien vry te stel en normale bloedsuikervlakke te herstel. Toestelle sal 'n elektrogenetiese koppelvlak benodig om geenuitdrukking te beheer. Maar as gevolg van die onbeskikbaarheid van enige funksionele kommunikasie-koppelvlak, bly elektroniese en genetiese wêrelde grootliks onversoenbaar, en draagbare toestelle het nog nie ontwikkel om geengebaseerde terapieë te verskaf nie.
Navorsers aan die ETH Zürich, Basel, Switserland, het onlangs daarin geslaag om so 'n koppelvlak te ontwikkel wat 'n elektroniese toestel in staat stel om met die genetiese wêreld te kommunikeer deur die gebruik van lae-vlak GS-stroom. Dit word DART (direct current-actuated regulation technology) genoem, en genereer nie-giftige vlakke van reaktiewe suurstofspesies om sintetiese promotors omkeerbaar fyn af te stem. In 'n muismodel het die toepassing daarvan suksesvol gemanipuleerde menslike selle wat onder die vel ingeplant is, gestimuleer om insulien vry te stel en bloedsuikervlakke te herstel.
Op die oomblik lyk DART belowend, maar dit het deur die streng kliniese proewe gegaan en bewys sy waardigheid in terme van veiligheid en doeltreffendheid. In die toekoms kan draagbare elektroniese toestelle met DART in posisie wees om metaboliese intervensies direk te programmeer.
***
Verwysings:
- Kim J., et al., 2018. Drabare Bio-elektronika: Ensiem-gebaseerde liggaamsgedra elektroniese toestelle. Rek. Chem. Res. 2018, 51, 11, 2820–2828. Publikasiedatum: 6 November 2018. DOI: https://doi.org/10.1021/acs.accounts.8b00451
- Huang, J., Xue, S., Buchmann, P. et al. 2023. 'n Elektrogenetiese koppelvlak om soogdiergeenuitdrukking deur gelykstroom te programmeer. Natuur Metabolisme. Gepubliseer: 31 Julie 2023. DOI: https://doi.org/10.1038/s42255-023-00850-7
***
, it uses a DC supply to generate reactive oxygen species that act on synthetic promoters for expression. In a type 1 diabetic mouse model, the device stimulated subcutaneously implanted engineered human cells to release insulin that restored normal blood sugar level.){kind=link}