Smartwatch-lampor kan tända insulingener för att kontrollera diabetes

En kvinna kontrollerar sin smartwatch när hon går i parken

Forskare har utvecklat en genomkopplare som det gröna LED-ljus kommersiella smartklockor avger kan "vända", en metod som kan användas för att behandla diabetes i framtiden.

Många moderna fitnessspårare och smartklockor har integrerade lysdioder. Det avgivna gröna ljuset, oavsett om det är kontinuerligt eller pulserande, tränger igenom huden och kan användas för att mäta bärarens hjärtfrekvens under fysisk aktivitet eller i vila.

Dessa klockor har blivit extremt populära. Ett forskargrupp vill nu dra nytta av den populariteten genom att använda lysdioderna för att kontrollera gener och ändra cellens beteende genom huden.

Martin Fussenegger från biosystems avdelningen för vetenskap och teknik vid ETH Zürich förklarar utmaningen för detta åtagande: "Inget naturligt förekommande molekylärt system i mänskliga celler svarar på grönt ljus, så vi var tvungna att bygga något nytt."

Forskarna utvecklade i slutändan en molekylär brytare som, när den en gång har implanterats, kan aktiveras av greenen ljus av en smartwatch.


 Få det senaste via e-post

Veckotidningen Daglig Inspiration

Växeln är kopplad till ett gennätverk som forskarna introducerade i mänskliga celler. Som vanligt använde de HEK 293-celler för prototypen. Beroende på konfigurationen av detta nätverk - med andra ord, generna det innehåller - kan det producera insulin eller andra ämnen så snart cellerna utsätts för grönt ljus. Att stänga av lampan inaktiverar strömbrytaren och stoppar processen.

Eftersom de använde smartwatch-standardprogramvaran behövde forskarna inte utveckla dedikerade program. Under testerna tände de grönt ljus genom att starta den löpande appen.

"Hylla-klockor erbjuder en universell lösning för att vända molekylomkopplaren", säger Fussenegger. Nya modeller avger ljuspulser, som är ännu bättre lämpade för att hålla gennätverket igång.

Molekyläromkopplaren är dock mer komplicerad. Ett molekylkomplex integrerades i cellernas membran och länkades till ett anslutningsstycke, liknande kopplingen av en järnvägsvagn. Så snart grönt ljus sänds lossnar komponenten som skjuter ut i cellen och transporteras till cellkärnan där den utlöser en insulinproducerande gen. När det gröna ljuset slocknar ansluter det lossna stycket sig igen med sin motsvarighet inbäddad i membranet.

Forskarna testade sitt system på både fläskskall och levande möss genom att implantera lämpliga celler i dem och fästa en smartklocka på som en ryggsäck. Öppnar klockans löpande program tände forskarna det gröna ljuset för att aktivera kaskaden.

"Det är första gången som ett sådant implantat opereras med kommersiellt tillgängliga, smarta elektroniska enheter - så kallade bärbara material eftersom de bärs direkt på huden", säger Fussenegger. De flesta klockor avger grönt ljus, en praktisk grund för en potentiell applikation eftersom det inte finns något behov av användare att köpa en speciell enhet.

Enligt Fussenegger verkar det dock osannolikt att denna teknik kommer att komma in i klinisk praxis i minst ytterligare tio år. Cellerna som används i denna prototyp måste ersättas av användarens egna celler. Dessutom måste systemet gå igenom de kliniska faserna innan det kan godkännas, vilket betyder stora regleringshinder.

"Hittills har endast mycket få cellterapier godkänts", säger Fussenegger.

Forskningen visas i Nature Communications.

källa: ETH Zurich

Om författaren

Peter Rüegg-ETH Zürich

Denna artikel publicerades ursprungligen på Futurity

Du kanske också gillar

TILLGÄNGLIGA SPRÅK

English afrikaans Arabic Förenklad kinesiska) Kinesiska (traditionell) danska Dutch Filippinare Finnish French German grekisk Hebreiska hindi ungerska Indonesian Italian Japanese Korean Malay Norwegian perser polska Portuguese rumänska Russian Spanish swahili Swedish Thai turkiska ukrainska urdu vietnamese

följ InnerSelf på

Facebookikon ikon~~POS=HEADCOMPtwitter iconyoutube iconinstagram ikonpintrest ikonrss-ikonen

 Få det senaste via e-post

Veckotidningen Daglig Inspiration

Nya Attityder - Nya Möjligheter

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Copyright © 1985 - 2021 Innerself Publikationer. All Rights Reserved.