Тагылган аппарат ген экспрессиясын көзөмөлдөө үчүн биологиялык системалар менен байланышат 

Кийиле турган аппараттар кеңири таралып, барган сайын күч алууда. Бул аппараттар, адатта, электроника менен биоматериалдарды байланыштырат. Кээ бир тагынуучу электр-магниттик түзүлүштөр энергия менен камсыз кылуу үчүн механикалык энергия жыйноочу катары иштешет. азыркы, эч кандай "түз электро-генетикалык интерфейс" жеткиликтүү эмес. Демек, тагынуучу аппараттар генге негизделген терапияны түздөн-түз программалай албайт. Окумуштуулар адам клеткаларында трансгенди экспрессиялоого мүмкүндүк берген биринчи түз электро-генетикалык интерфейсти иштеп чыгышты. DART (DC агымы менен иштетилген жөнгө салуу технологиясы) деп аталган, ал реактивдүү кычкылтек түрлөрүн түзүү үчүн туруктуу ток менен камсыз кылууну колдонот, алар туюнтуу үчүн синтетикалык промоутерлерде иштейт. 1-типтеги кант диабети менен ооруган чычкан моделинде аппарат тери астына имплантацияланган инженердик адам клеткаларын стимулдап, нормалдуу абалга келген инсулинди бөлүп чыгарды. кан кант деңгээли.  

Акылдуу сааттар, фитнес-трекерлер сыяктуу тагынуучу электроникалык шаймандар, VR гарнитураны, акылдуу зер буюмдары, веб-иштелген көз айнек, bluetooth гарнитуралары жана ден-соолукка байланыштуу көптөгөн түзмөктөр азыркы күндө кадимки көрүнүш болуп саналат жана өзгөчө ден соолук тармагында көбүрөөк орун алууда. Адатта, инвазивдүү эмес, ден-соолукка байланыштуу түзмөктөр биоматериалдарды (анын ичинде ферменттерди) электроника менен байланыштырат жана биофлюиддердин (тер, шилекей, аралык суюктук жана көз жашы) кыймылдуулугун, маанилүү белгилерин жана биомаркерлерин көзөмөлдөө үчүн колдонулат. Кээ бир тагынуучу аппараттар электр-магниттик түзүлүштөр энергия менен камсыз кылуу үчүн механикалык энергия жыйноочу катары да иштешет.  

бири-бири менен тыгыз оодаруу түзмөктөр жекелештирилген саламаттыкты сактоо, анын ичинде генге негизделген терапия менен камсыз кылуу үчүн пайдалуу боло турган адамдардын ден соолук маалыматтарын чогултууда негизги ролду ойнойт. Тип 1 диабет тагылган мониторинг аппараты инсулинди чыгаруу жана кандагы канттын нормалдуу деңгээлин калыбына келтирүү үчүн теринин астына имплантацияланган инженердик адам клеткаларында инсулиндин экспрессиясын стимулдаштырып, көзөмөлдөй турган шарттардын бири. Түзмөктөр ген экспрессиясын көзөмөлдөө үчүн электро-генетикалык интерфейске муктаж болот. Бирок кандайдыр бир функционалдык байланыш интерфейсинин жоктугунан улам, электрондук жана генетикалык дүйнө дээрлик бири-бирине дал келбей калууда жана кийүүчү шаймандар али иштелип чыга элек. генге негизделген терапиялар.  

ETH Zurich, Базель, Швейцариянын изилдөөчүлөрү жакында эле төмөнкү деңгээлдеги туруктуу токтун жардамы менен электрондук түзүлүшкө генетикалык дүйнө менен байланышууга мүмкүндүк берген интерфейсти иштеп чыгууга жетишти. DART (түз агым менен иштөөчү жөнгө салуу технологиясы) деп аталган бул уулуу эмес деңгээлдерди жаратат кычкылтек түрлөрү синтетикалык промоутерлерди кайра калыбына келтирүү үчүн. Чычкан моделинде аны колдонуу инсулинди чыгаруу жана кандагы канттын деңгээлин калыбына келтирүү үчүн теринин астына имплантацияланган инженердик адам клеткаларын ийгиликтүү стимулдады.  

Азыркы учурда, DART келечектүү көрүнөт, бирок ал клиникалык сыноолордун катаал сыноолорунан өтүп, коопсуздук жана натыйжалуулук жагынан өзүнүн татыктуулугун далилдеди. Келечекте, DART менен кийилүүчү электрондук аппараттар метаболикалык кийлигишүүлөрдү түздөн-түз программалоочу абалда болушу мүмкүн. 

*** 

Колдонулган адабияттар:  

1. Ким Дж., жана башкалар., 2018. Кийилүүчү биоэлектроника: Ферментке негизделген денеге эскирген электрондук аппараттар. Ак. Хим. Res. 2018, 51, 11, 2820–2828. Жарыяланган датасы: 6-жылдын 2018-ноябры. DOI: https://doi.org/10.1021/acs.accounts.8b00451  

2. Хуан, Дж., Сюэ, С., Бухман, П. жана башкалар. 2023. Түз агым менен сүт эмүүчүлөрдүн генинин экспрессиясын программалоо үчүн электрогенетикалык интерфейс. Табигый метаболизм. Жарыяланганы: 31 Июль 2023. DOI: https://doi.org/10.1038/s42255-023-00850-7  

***