一个电遗传界面来通过直流电流编程哺乳动物基因表达
Jinbo Huang1, Shuai Xue1, Peter Buchmann1
1Department of Biosystems Science and Engineering, ETH Zurich, Basel, Switzerland.
Nature metabolism
|July 31, 2023
概括
研究人员开发了一种新的电遗传界面,即直流 (DC) 激活调节技术 (DART),使可穿戴设备能够控制基因表达. 这一突破允许直接编程代谢干预,如胰岛素释放,使用简单的直流电源.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 合成生物学 合成生物学
- 可穿戴技术可穿戴技术
背景情况:
- 可穿戴设备收集健康数据,但缺乏直接的基因治疗控制.
- 需要一个直接的电遗传接口来弥合这个差距.
- 目前的方法无法通过可穿戴设备直接编程基因疗法.
研究的目的:
- 开发用于基因治疗编程的直接电遗传接口.
- 为了使可穿戴设备能够控制转基因表达.
- 展示个性化代谢干预的新方法.
主要方法:
- 发展直流 (DC) 驱动调节技术 (DART).
- 使用直流电源来产生活性氧物种,用于生物传感器介导的促进器调节.
- 在1型糖尿病小鼠模型中使用透皮刺激进行概念验证研究.
主要成果:
- DART可实现电极介导,时间和电压依赖的转基因表达.
- 非有毒的活性氧物种可逆微调合成促进剂.
- 在糖尿病小鼠中通过皮肤刺激通过刺激胰岛素释放恢复了正常血糖.
结论:
- DART为可穿戴设备提供了缺少的电遗传接口.
- 这项技术可以直接编程代谢干预措施.
- 未来的应用包括由可穿戴电子设备控制的个性化疗法.
