外媒 | 瑞士科学家研发出可穿戴式DART技术

瑞士苏黎世的ETH Zurich研究人员表示，他们已经取得了可穿戴式技术的突破，开发出一种电基因接口，使人类细胞中的转基因表达成为可能。他们将其称为DART，即直流(DC)-激活调节技术。他们在《自然代谢》杂志上发表的一篇论文中表示，它使用电力“产生非毒性水平的反应性氧化物，通过生物传感器可逆地微调合成启动子”，“我们设计了一个电基因接口，由基因组成，使人类细胞对DC触发的电刺激有反应，并能够独家、可调的转基因表达。”研究人员认为，他们的技术将使可穿戴设备直接编程代谢干预。“快速、无电子设备、由电池供电的低电压DC控制人类细胞中的治疗性转基因是一个飞跃，代表着缺失的一环，将在不久的将来使可穿戴设备能够控制基因。”他们说。研究人员将该技术用于远程控制1型糖尿病小鼠的胰岛素表达，作为概念验证。他们使用针电极刺激植入皮下的工程细胞，发现每天4.5V DC的电压10秒就足以触发足够的胰岛素产生，以降低餐后血糖峰值并使葡萄糖水平恢复正常。控制是一个简单的开关。研究人员测试了各种现成的电池，包括AA、AAA和CR2032锂电池，后者用于手表和其他常见可穿戴设备的电源。“DART提供了一个可逆、可调的电基因接口，由简单、易得的低电压DC源操作。……值得注意的是，DART控制所需的功率和总能量非常小，可以控制目标基因表达。”研究人员发现，三节AA电池可以为每天服药提供超过五年的电源。研究发现，周围组织没有受到影响，潜在应用范围非常广泛。“虽然我们选择了DART控制胰岛素的生产作为概念验证，但将DART控制与多种生物制药的原位生产和剂量控制联系起来应该是很简单的，”研究人员说。“我们认为，像DART这样的简单电基因接口，可以将模拟生物系统与数字电子设备功能性地连接起来，对于各种未来的基因和细胞治疗，包括闭环基因干预，都有很大的前景。”

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