สมาร์ทวอทช์เปลี่ยนพฤติกรรมของเซลล์ผ่านผิวหนัง

อุปกรณ์ติดตามการออกกำลังกายและสมาร์ทวอทช์สมัยใหม่หลายรุ่นมีไฟ LED ในตัว แสงสีเขียวเปล่งออกมา

ต่อเนื่องหรือเป็นจังหวะ แทรกซึมเข้าสู่ผิวหนัง และใช้วัดอัตราการเต้นของหัวใจของผู้ใช้ระหว่างออกกำลังกายหรือพักผ่อน

ทีมนักวิทยาศาสตร์จาก ETH Zurich ใช้ไฟ LED เพื่อควบคุมยีนและเปลี่ยนพฤติกรรมของเซลล์ผ่านทางผิวหนัง ในการทำเช่นนี้ พวกเขาได้พัฒนาสวิตช์โมเลกุลที่เมื่อฝังเข้าไปแล้วจะถูกเปิดใช้งานโดยแสงสีเขียวของสมาร์ทวอทช์ มันเชื่อมโยงกับเครือข่ายยีนที่นักวิจัยได้แทรกเข้าไปในเซลล์ของมนุษย์

สำหรับต้นแบบ ใช้องค์ประกอบ HEK 293ขึ้นอยู่กับการกำหนดค่าของเครือข่ายนี้ หรืออีกนัยหนึ่ง ยีนที่มีอยู่ในเครือข่ายนี้ สามารถผลิตอินซูลินหรือสารอื่นๆ ได้ทันทีที่เซลล์ได้รับแสงสีเขียว ในทางกลับกันการปิดไฟจะหยุดกระบวนการ

เครือข่ายยีนควบคุมโดยไฟเขียวMansouri M, Hussherr MD, Strittmatter T, Buchmann P, Xue S, Camenisch G, Fussenegger M, 7 มิถุนายน 2021, การสื่อสารทางธรรมชาติ DOI: 10.1038/s41467-021-23572-4

นักวิทยาศาสตร์ใช้ซอฟต์แวร์มาตรฐานสำหรับนาฬิกาอัจฉริยะ ไม่จำเป็นต้องพัฒนาโปรแกรมพิเศษใดๆ

อย่างไรก็ตาม สวิตช์ระดับโมเลกุลนั้นซับซ้อนกว่านักวิทยาศาสตร์ได้รวมโมเลกุลที่ซับซ้อนเข้ากับเยื่อหุ้มเซลล์ด้วยองค์ประกอบพิเศษ ทันทีที่ไฟสีเขียวเปิดขึ้น ส่วนประกอบที่ฉายเข้าไปในเซลล์จะถูกแยกออกและเคลื่อนย้ายไปยังนิวเคลียสของเซลล์ ที่นั่นจะกระตุ้นยีนที่ผลิตอินซูลิน เมื่อไฟเขียวดับ องค์ประกอบที่ตัดการเชื่อมต่อจะเชื่อมต่อใหม่โดยฝังตัวสองชั้นไว้ในเมมเบรน

ระบบได้ผ่านการทดสอบกับหนูแล้ว และพบว่าได้ผลดี

อ่านเพิ่มเติม

เจ๋ง: เสื้อผ้าสมาร์ททำงานอย่างไร Under Armour Iso-Chill และไททาเนียมไดออกไซด์อยู่ที่ไหน

นักฟิสิกส์ได้สร้างสสารแรกที่ปรากฏขึ้นหลังบิกแบงขึ้นใหม่

เครื่องยนต์ไฮโดรเจนขนาดเล็กเข้ามาแทนที่เชื้อเพลิงฟอสซิล