كهرباء يمكن أن تكون أداة قوية إذا استخدمتها بحكمة - ويبدو أن فريقًا من الباحثين من ETH Zurich يعرف حقًا كيفية استخدامها. يدعي العلماء أنهم طوروا نموذجًا ثوريًا جديدًا لشيء يسمى "الواجهة الكهربية" ، والتي تستخدم الكهرباء للتحكم في الجينات.
في دراسة نشرت في طبيعةيقول الفريق إن البحث يقدم "الحلقة المفقودة" التي تسمح بإنشاء أجهزة يمكن ارتداؤها قادرة على التحكم الجينات- مع التركيز على علاج الأمراض التي تصيب الإنسان من خلال العلاج الجيني أو الخلوي.
"نعتقد أن هذه التكنولوجيا ستمكن الأجهزة الكهربائية القابلة للارتداء من برمجة التدخلات الأيضية بشكل مباشر" ، كما قال المؤلفون كتب.
"تعمل الأنظمة الإلكترونية والبيولوجية بطرق مختلفة جذريًا وهي غير متوافقة إلى حد كبير بسبب عدم وجود واجهة اتصال وظيفية ،" شرح المؤلفون. "بينما الأنظمة البيولوجية هي التناظرية ، المبرمجة بواسطة علم الوراثة ، يتم تحديثها ببطء يتم تطويرها والتحكم فيها
الأيونات تتدفق عبر الأغشية المعزولة ، والأنظمة الإلكترونية رقمية ، ومبرمجة بواسطة برنامج قابل للتحديث بسهولة ويتم التحكم فيها عن طريق الإلكترونات التي تتدفق عبر الأسلاك المعزولة. "يلتقي الاثنان في شكل تقنية تنظيم التشغيل المباشر الحالي (DART) ، وهي واجهة كهرومغناطيسية تربط الرقمي بـ التناظرية باستخدام التيار الكهربائي لتنشيط استجابات جينية محددة. "الواجهات الكهربية التي من شأنها أن تمكن الأجهزة الإلكترونية من التحكم في التعبير الجيني تظل هي الحلقة المفقودة في الطريق إلى التوافق الكامل وقابلية التشغيل البيني للعالمين الإلكتروني والجيني ، " الدراسة قال.
العمل مبني على دراسة عام 2020 نشرت في علوم التي أظهرت كيف تم زرع خلايا بنكرياس بشرية في الفئران من النوع 1 السكري يمكن أن تتأثر بالكهرباء. كانت أهداف كل من جهاز 2020 والجهاز الجديد هي إعادة مستويات الجلوكوز في الدم لدى الفئران إلى مستويات مقبولة - وقد نجحوا.
حسب ل نائب، ومع ذلك ، فإن التصميم الجديد ترقية جدية. لا يزال يستخدم إبر الوخز بالإبر المحفزة كهربائيًا لتشغيل الجينات الدقيقة المشاركة في تنظيم جرعات الأنسولين، لكنها أكثر كفاءة وسهولة في الاستخدام.
تقول الدراسة أن DART يوفر واجهة Eletrogenetic قابلة للانعكاس وقابلة للضبط تعمل مع توافرها بسهولة البطاريات. "بشكل ملحوظ ،" هم كتب، "تتطلب DART القليل جدًا من الطاقة والطاقة الكلية للتحكم في التعبير الجيني المستهدف."
كان التعامل مع مرض السكري بمثابة إثبات لمفهوم الجهاز ، لكن الباحثين يتوقعون أن يكون النموذج حلاً مباشرًا لمجموعة واسعة من التحديات الصيدلانية الحيوية. "نحن نؤمن" هم قال، "واجهات كهربية بسيطة مثل DART التي تربط وظيفيًا الأنظمة البيولوجية التناظرية مع رقمي تبشر الأجهزة الإلكترونية بوعود كبيرة لمجموعة متنوعة من العلاجات المستندة إلى الجينات والخلية في المستقبل ".
تيم نيوكومب صحفي مقيم في شمال غرب المحيط الهادئ. يغطي الملاعب والأحذية الرياضية والعتاد والبنية التحتية والمزيد لمجموعة متنوعة من المنشورات ، بما في ذلك Popular Mechanics. وشملت المقابلات المفضلة لديه جلسات جلوس مع روجر فيدرر في سويسرا وكوبي براينت في لوس أنجلوس وتينكر هاتفيلد في بورتلاند.
