Учёные научились управлять экспрессией генов приложением на смартфоне

1 июня 2020

Команде исследователей во главе с профессором ETH Мартином Фуссенеггером впервые удалось использовать электрический ток для непосредственного контроля экспрессии генов. Эта работа служит основой для появления медицинских биоимплантатов, которыми можно управлять дистанционно с помощью приложения на смартфоне.

Colourbox

Colourbox

Традиционно имплантаты на основе живых клеточных структур реагируют на биохимические раздражители, такие как слишком высокий уровень липидов в крови или слишком низкий уровень сахара. С учётом развития электроники было бы заманчиво научиться управлять биоимплантатами электрическими импульсами. Это позволило бы автоматизировать процессы слежения за здоровьем или проводить контролируемое лечение, в том числе удалённо.

«Мы давно хотели напрямую контролировать экспрессию генов с помощью электричества; теперь мы, наконец, добились успеха», ― сказал Фуссенеггер.

Модуль для дистанционного управления выработкой инсулина (Krzysztof Krawczyk / ETH Zurich)

Модуль для дистанционного управления выработкой инсулина (Krzysztof Krawczyk / ETH Zurich)

Созданный учёными из Цюриха имплантат предназначен для управляемой выработки инсулина. Модуль размерами чуть больше 3 см состоит из управляющей платы и ёмкости с клетками человека, способными вырабатывать инсулин. Ёмкость подключена к плате электроники миниатюрным кабелем, и всё это управляется без проводного подключения со смартфона.

После приёма пищи или по расписанию, если приём пищи строго регламентирован, приложение посылает на имплантат сигнал. Модуль электроники начинает вырабатывать импульсы тока, которые воздействуют непосредственно на клетки, находящиеся в ёмкости. Точнее, электрические сигналы стимулируют особую комбинацию кальциевых и калиевых каналов, что, в свою очередь, запускает сигнальный каскад в клетке, которая контролирует ген инсулина. Затем клеточный аппарат загружает инсулин в пузырьки-везикулы, которые входят в соприкосновение с клеточной мембраной и высвобождают инсулин в течение нескольких минут.

Схема стимуляции клеток электрическими импульсами для воздействия на гены, ответственные за выработку инсулина

Схема стимуляции клеток электрическими импульсами для воздействия на гены, ответственные за выработку инсулина

Учёные проверили работу имплантата на мышах и убедились в реальности проекта. Впрочем, до начала клинических испытаний на людях ещё предстоит убедиться в том, что электрические сигналы не несут вреда генам других клеток. Также проблемой остаётся замена вырабатывающих инсулин клеток в ёмкости имплантата. Их необходимо менять раз в три недели. Нет практического смысла в удалённо управляемых имплантатах, если каждые три недели из них необходимо буквально сливать отработавшие клетки и заливать свежие.

3dnews

Хочешь узнать больше - читай отзывы

← Вернуться на предыдущую страницу

Читайте также:

Китайські вчені створили фарбу, яка охолоджує стіни на 25 °C без електрики та води 18 сентября 2026

Китайські вчені розробили фарбу, яка під час літніх випробувань продемонструвала зниження температури пофарбованих поверхонь на 25 °C. Фарба поєднує два способи зниження нагріву стін — світловідбивний та радіаційне охолодження в інфрачервоному діапазоні. Комбінація цих двох методів призвела до створення складу, який за сукупністю властивостей значно перевищує всі попередні розробки такого роду.

Xiaomi 18 Pro вперше показали наживо 18 сентября 2026

Xiaomi 18 Pro вперше показали наживо

iPhone 18 Pro Max проти Galaxy S26 Ultra: фото з камер викликали палкі суперечки 18 сентября 2026

iPhone 18 Pro Max проти Galaxy S26 Ultra: фото з камер викликали палкі суперечки

 

Вас могут заинтересовать эти отзывы

Патрушев  
Патрушев

Отзывов: 1

Допомога  
Допомога

Отзывов: 1

Каталог отзывов





×

Выберите область поиска

  • Авто
  • Одяг / аксесуари
  • Роботодавці
  • Інше