image: Video shows bone progenitor cells labeled by red glow inside a cleared femur. view more
Credit: [Credit: A. Greenbaum <i>et al., Science Translational Medicine</i> (2017)]
据新的研究报告，在智能手机指令控制下能产生胰岛素的改造细胞可在糖尿病小鼠中帮助将血糖浓度保持在正常限度之内。全球有超过4.15亿人患有糖尿病，他们常常需要给自己注射胰岛素来控制其血糖。人类细胞可通过基因工程改造成有效制造并输送激素和信号分子的活工厂，可是，大多数的合成生物环路不能提供与数码传感器同等水平的敏感性和精确性。通过将活体组织和高科技相结合，Jiawei Shao等人创建了定制细胞，它们能在被远红光（其波长与治疗灯泡和红外桑拿发出的光的波长相同）照亮时产生胰岛素。研究人员将这些细胞添加至一个柔软的生物兼容性护套，后者还含有无线动力红色LED光创制的HydrogeLEDs，它可被一个外部的电磁场打开和关闭。将该HydrogeLEDs植入到糖尿病小鼠的皮肤内可让Shao和同事通过智能手机应用来遥控给予胰岛素制剂。他们不但定制编码了智能手机的控制算法，而且设计了能产出胰岛素的改建细胞，它们与正常的细胞信号传导过程间没有任何的“串扰”。在一个小型试点实验中，科学家们接着将该系统与蓝牙支持的血糖仪配对，在治疗细胞和诊断装置间创建了即刻性的反馈，它可在一个为期数周的时期内帮助糖尿病小鼠快速达到并维持稳定的血糖浓度。作者说，成功地将数码信号与改造细胞关联代表了朝着将类似的基于细胞的治疗转成临床治疗所迈出的重要一步。由Mark Gomelsky撰写的相关《焦点》文章进一步重点介绍了这些发现。
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Journal
Science Translational Medicine