无线电控制的细胞制造胰岛素

美国科学家已经设计出一种能够对无线电信号做出反应而释放胰岛素的细胞。
2012年5月3日

美国科学家已经设计出一种能够对无线电信号做出反应而释放胰岛素的细胞。

写日记科学洛克菲勒大学研究员胰岛素Sarah Stanley和她的同事们解释了他们是如何利用通常在神经细胞上发现的改良温度传感器(TRPV1),并用氧化铁纳米粒子装饰它,使培养的细胞对低频(465kHz)无线电波做出反应的。

这些物质被纳米颗粒优先吸收,纳米颗粒稍微升温,触发热传感器。这反过来又在细胞表面打开一个孔,允许钙进入,研究小组能够测量到这一点。

接下来,为了测试是否有可能使用这种技术来控制基因,研究人员构建了一个DNA序列,其中包含胰岛素基因的一个拷贝,它被放置在一系列对钙水平敏感的三个基因“开关”旁边。这是添加到测试细胞。

现在,当他们用无线电波对细胞进行10秒钟的电击时,研究人员发现他们可以开启和关闭胰岛素的产生。当将一批类似的胰岛素分泌细胞注射到小鼠体内时,利用无线电信号可能会使动物的血糖水平发生显著变化。

为了完善该系统,该团队还开发了一种改良的基因序列,使细胞能够制造自己的铁纳米颗粒,从而避免了人工应用这些纳米颗粒的需要。

使用无线电波来控制细胞是一个巨大的飞跃,因为不像以前的尝试那样,使用可见光或近红外光穿透组织的能力有限,低频无线电波可以毫无困难地深入组织,而且非常安全。

研究小组在论文中指出:“理论上,这种方法可以通过提供难以合成或递送的蛋白质的调节表达来治疗蛋白质缺乏症。”

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