ウェアラブル デバイスは普及し、ますます普及しています。 これらのデバイスは通常、生体材料と電子機器を接続します。 一部のウェアラブル電磁装置は、エネルギーを供給する機械的エネルギーハーベスタとして機能します。 現在, 「直接的な電気遺伝学的インターフェース」は利用できません。したがって、ウェアラブルデバイスは遺伝子ベースの治療を直接プログラムすることはできません。研究者らは、ヒト細胞での導入遺伝子発現を可能にする初の直接的な電気遺伝学的インターフェースを開発しました。 DART (DC 電流作動制御技術) と名付けられたこの技術は、DC 電源を使用して、発現のための合成プロモーターに作用する活性酸素種を生成します。 1型糖尿病マウスモデルでは、このデバイスが皮下に移植された人工ヒト細胞を刺激してインスリンを放出させ、正常な状態に戻しました。 血 血糖値。
スマートウォッチ、フィットネストラッカーなどのウェアラブル電子デバイス、 VRヘッドセット、スマート ジュエリー、Web 対応メガネ、Bluetooth ヘッドセット、および多くの健康関連デバイスは今日では一般的であり、特に健康分野でますます普及しています。 通常、非侵襲性の健康関連デバイスは、生体材料 (酵素を含む) と電子機器を接続し、生体液 (汗、唾液、間質液、涙) 内の可動性、バイタルサイン、バイオマーカーを監視するために使用されます。 一部のウェアラブル デバイスの電磁デバイスは、エネルギーを供給する機械的エネルギーハーベスターとしても機能します。
相互接続された ウェアラブルデバイス 遺伝子ベースの治療を含む個別化されたヘルスケアを提供する際に役立つ、個人の健康データを収集する上で重要な役割を果たします。 1の型糖尿病 これは、ウェアラブル監視デバイスが、皮下に移植された人工ヒト細胞におけるインスリンの発現を刺激および制御して、インスリンを放出し、正常な血糖値を回復する可能性がある状態の XNUMX つです。 デバイスには、遺伝子発現を制御するための電気遺伝学的インターフェースが必要です。 しかし、機能的な通信インターフェースが利用できないため、電子世界と遺伝子世界は依然としてほとんど互換性がなく、ウェアラブルはまだ開発されていません。 遺伝子ベースの治療.
スイスのバーゼルにあるチューリッヒ工科大学の研究者は最近、低レベルの直流電流を使用して電子デバイスが遺伝子の世界と通信できるようにするインターフェースの開発に成功した。 DART (直流駆動制御技術) と名付けられたこの技術は、非毒性レベルの 活性酸素種 合成プロモーターを可逆的に微調整します。 マウスモデルでは、これを適用すると、皮膚の下に移植された遺伝子操作されたヒト細胞が刺激され、インスリンが放出され、血糖値が回復することに成功しました。
現時点では、DART は有望に見えますが、厳しい臨床試験を経て、安全性と有効性の面でその価値があることが証明されています。 将来的には、DART を備えたウェアラブル電子デバイスが代謝介入を直接プログラムできるようになる可能性があります。
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参照：
- キム・J ら、2018年。ウェアラブルバイオエレクトロニクス：酵素ベースの身体装着型電子デバイス。 準拠化学。 解像度2018、51、11、2820–2828。 発行日: 6 年 2018 月 XNUMX 日。DOI: https://doi.org/10.1021/acs.accounts.8b00451
- Huang、J.、Xue、S.、Buchmann、P. ら。 2023. 直流によって哺乳動物の遺伝子発現をプログラムするための電気遺伝学インターフェース。 自然の代謝。 発行日: 31 年 2023 月 XNUMX 日。DOI: https://doi.org/10.1038/s42255-023-00850-7
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, 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}