Nosivi uređaji postali su rašireni i sve više zauzimaju mjesto. Ovi uređaji obično spajaju biomaterijale s elektronikom. Neki nosivi elektromagnetski uređaji djeluju kao mehanički skupljači energije za opskrbu energijom. Trenutno, nije dostupno "izravno elektro-genetičko sučelje". Stoga, nosivi uređaji ne mogu izravno programirati terapije temeljene na genima. Istraživači su razvili prvo izravno elektro-genetičko sučelje koje omogućuje ekspresiju transgena u ljudskim stanicama. Nazvan DART (tehnologija regulacije pokretane istosmjernom strujom), koristi istosmjerno napajanje za stvaranje reaktivnih vrsta kisika koje djeluju na sintetičke promotore za ekspresiju. U modelu miša s dijabetesom tipa 1, uređaj je stimulirao supkutano implantirane ljudske stanice na oslobađanje inzulina koji je vratio normalu krv razina šećera.
Nosivi elektronički uređaji poput pametnih satova, uređaja za praćenje fitnessa, VR slušalice, pametni nakit, naočale s mogućnošću interneta, bluetooth slušalice i mnogi uređaji povezani sa zdravljem uobičajeni su u današnje vrijeme i sve više zauzimaju mjesto, posebice u zdravstvu. Obično neinvazivni uređaji povezani sa zdravljem povezuju biomaterijale (uključujući enzime) s elektronikom i koriste se za praćenje pokretljivosti, vitalnih znakova i biomarkera u biotekućinama (znoj, slina, intersticijska tekućina i suze). Neki nosivi elektromagnetski uređaji također djeluju kao mehanički skupljači energije za opskrbu energijom.
povezan nosivi uređaji igraju ključnu ulogu u prikupljanju zdravstvenih podataka pojedinaca koji mogu biti korisni u pružanju personalizirane zdravstvene skrbi uključujući terapije temeljene na genima. Upišite 1 dijabetesa je jedno takvo stanje u kojem nosivi uređaj za praćenje može stimulirati i kontrolirati ekspresiju inzulina u subdermalno implantiranim inženjerskim ljudskim stanicama za oslobađanje inzulina i vraćanje normalne razine šećera u krvi. Uređaji bi trebali elektro-genetičko sučelje za kontrolu ekspresije gena. Ali zbog nedostupnosti bilo kakvog funkcionalnog komunikacijskog sučelja, elektronički i genetski svjetovi i dalje su uglavnom nekompatibilni, a nosivi uređaji još nisu razvijeni kako bi pružili terapije temeljene na genima.
Istraživači na ETH Zurich, Basel, Švicarska nedavno su uspjeli razviti takvo sučelje koje je omogućilo elektroničkom uređaju da komunicira s genetskim svijetom korištenjem istosmjerne struje niske razine. Nazvana DART (tehnologija regulacije pokretana istosmjernom strujom), ona stvara netoksične razine reaktivne vrste kisika za reverzibilno fino podešavanje sintetskih promotora. U modelu miša, njegova je primjena uspješno stimulirala projektirane ljudske stanice implantirane pod kožu da otpuštaju inzulin i vraćaju razinu šećera u krvi.
U ovom trenutku, DART izgleda obećavajuće, ali je prošao kroz stroga klinička ispitivanja i dokazao svoju vrijednost u smislu sigurnosti i učinkovitosti. U budućnosti bi nosivi elektronički uređaji s DART-om mogli izravno programirati metaboličke intervencije.
***
Reference:
- Kim J., sur., 2018. Nosiva bioelektronika: elektronički uređaji na bazi enzima koji se nose na tijelu. Acc. Chem. Res. 2018, 51, 11, 2820–2828. Datum objave: 6. studenog 2018. DOI: https://doi.org/10.1021/acs.accounts.8b00451
- Huang, J., Xue, S., Buchmann, P. dr.. 2023. Elektrogenetsko sučelje za programiranje ekspresije gena sisavaca istosmjernom strujom. Priroda Metabolizam. Objavljeno: 31. srpnja 2023. DOI: https://doi.org/10.1038/s42255-023-00850-7
***
