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:

Ізраїль планує "за 10 років" відмовитися від фіндопомоги США 11 мая 2026

Ізраїльський прем'єр-міністр Біньямін Нетаньягу анонсував зведення до нуля американської фінансової підтримки.

Під Києвом п’яний водій виїхав на зустрічну смугу та влаштував масову ДТП: є постраждалі 11 мая 2026

Під Києвом п’яний водій виїхав на зустрічну смугу та влаштував масову ДТП: є постраждалі. Фото Усі обставини аварії встановлять слідчі

Вчені запропонували розгадку 14 загадкових синіх спалахів, що спостерігаються у Всесвіті з 2018 року 11 мая 2026

Команда вчених з Центру астрофізики Гарвардського університету (Center for Astrophysics, CfA) пояснила, звідки у Всесвіті можуть виникати потужні сині спалахи (LFBOT), природа яких залишається загадкою з 2018 року. За їхньою гіпотезою, такий спалах виникає, коли чорна діра або нейтронна зірка вривається в зірку Вольфа — Райє. Так астрономи називають розпечене геліїве ядро, яке залишається від масивної зірки, що втратила зовнішню водневу оболонку.

 

Вас могут заинтересовать эти отзывы

Онлайн кінотеатр 5.0
Онлайн кінотеатр

Отзывов: 1

Мedbook.org.ua 4.5
Мedbook.org.ua

Отзывов: 1

Зоомагазин Paddington 5.0
Зоомагазин Paddington

Отзывов: 1

Каталог отзывов





×

Выберите область поиска

  • Авто
  • Одяг / аксесуари
  • Роботодавці
  • Інше