का उपयोग कर बिजली के प्रोत्साहन को विनियमित करने के लिए जीन — ScienceDaily


यह है कि यह कैसे काम करता है. एक युक्ति युक्त इंसुलिन के उत्पादन की कोशिकाओं और एक इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण इकाई में प्रत्यारोपित किया जाता है शरीर के एक मधुमेह. के रूप में जल्द ही के रूप में रोगी के कुछ और उनके रक्त में शर्करा बढ़ जाता है, वे का उपयोग कर सकते हैं एक app अपने स्मार्टफोन पर ट्रिगर करने के लिए एक बिजली के संकेत, या वे कर सकते हैं पूर्वविन्यस्त एप्लिकेशन को यह करते हैं, तो स्वचालित रूप से भोजन में दर्ज किया गया है अग्रिम. एक कम समय बाद में, कोशिकाओं रिहाई की आवश्यक मात्रा में इंसुलिन के उत्पादन को विनियमित करने के लिए रोगी के रक्त में शर्करा का स्तर.

यह ध्वनि हो सकता है की तरह विज्ञान कथा, लेकिन यह हो सकता है जल्द ही वास्तविकता बन जाते हैं. शोधकर्ताओं की एक टीम के नेतृत्व में मार्टिन Fussenegger, ETH के प्रोफेसर, जैव प्रौद्योगिकी और जैव अभियांत्रिकी विभाग में Biosystems विज्ञान और इंजीनियरिंग में बास्ले, प्रस्तुत है उनके प्रोटोटाइप के लिए इस तरह के एक प्रत्यारोपण में एक नया कागज जर्नल में विज्ञान. उनके अध्ययन पहली बार है की जांच करने के लिए कैसे जीन अभिव्यक्ति सीधे किया जा सकता है, सक्रिय और विनियमित का उपयोग कर विद्युत संकेतों. परीक्षण जब उनके दृष्टिकोण चूहों में, शोधकर्ताओं की स्थापना की है कि यह पूरी तरह से काम किया.

बेसल-आधारित वैज्ञानिकों के लिए एक संपत्ति के विकास में अनुभव के आनुवंशिक नेटवर्क और प्रत्यारोपण का जवाब है कि करने के लिए विशिष्ट शारीरिक राज्यों में, शरीर के इस तरह के रूप में, रक्त लिपिड के स्तर को भी कर रहे हैं कि उच्च रक्त शर्करा के स्तर को कर रहे हैं कि बहुत कम है. हालांकि इस तरह के नेटवर्क का जवाब करने के लिए जैव रासायनिक उत्तेजनाओं, वे भी कर सकते हैं द्वारा नियंत्रित किया जा सकता वैकल्पिक, बाहरी प्रभावों प्रकाश की तरह. “हम चाहते थे करने के लिए सीधे नियंत्रण जीन अभिव्यक्ति बिजली का उपयोग कर एक लंबे समय के लिए, अब हम अंत में सफल रहा,” Fussenegger कहते हैं.

एक सर्किट बोर्ड और सेल कंटेनर कुंजी पकड़

प्रत्यारोपण के शोधकर्ताओं ने बनाया है, कई भागों से बना. एक तरफ, यह एक मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) accommodates कि रिसीवर और नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स; अन्य पर एक कैप्सूल युक्त मानव कोशिकाओं. कनेक्ट करने के लिए पीसीबी के साथ सेल कंटेनर में एक छोटे केबल है.

एक रेडियो सिग्नल के बाहर से शरीर को सक्रिय करता इलेक्ट्रॉनिक्स में जो प्रत्यारोपण, तो पहुंचाता विद्युत संकेतों को सीधे कोशिकाओं. विद्युत संकेतों को प्रोत्साहित करने की एक विशेष संयोजन कैल्शियम और पोटेशियम चैनल; बारी में, यह चलाता है एक संकेत झरना में सेल को नियंत्रित करता है कि इंसुलिन जीन. बाद में, सेलुलर मशीनरी भार इंसुलिन में vesicles कि विद्युत संकेतों का कारण करने के लिए फ्यूज के साथ, कोशिका झिल्ली को रिहा इंसुलिन के भीतर एक मिनट की बात है ।

जल्द ही आ रहा है: इंटरनेट के शरीर

Fussenegger देखता है कई फायदे में इस नवीनतम विकास. “हमारे प्रत्यारोपण जुड़ा हो सकता है करने के लिए साइबर ब्रह्मांड,” वह बताते हैं. डॉक्टरों या रोगियों सकता है एक अनुप्रयोग का उपयोग करने के लिए हस्तक्षेप सीधे और ट्रिगर इंसुलिन के उत्पादन, वे कुछ भी करते हैं, इंटरनेट पर दूर के रूप में जल्द ही के रूप में प्रत्यारोपण प्रेषित अपेक्षित शारीरिक डेटा है । “एक डिवाइस के इस तरह होगा सक्षम होने के लिए लोगों को पूरी तरह से एकीकृत डिजिटल दुनिया का हिस्सा बन जाते हैं चीजों की इंटरनेट-या यहां तक कि इंटरनेट के शरीर,” Fussenegger कहते हैं.

जब यह आता है के लिए संभावित जोखिम के हमलों हैकर्स द्वारा, वह लेता है एक स्तर अध्यक्षता देखें: “लोगों को पहले से ही पहनने पेसमेकर कर रहे हैं कि सैद्धांतिक रूप से कमजोर करने के लिए cyberattacks, लेकिन इन उपकरणों के पर्याप्त संरक्षण । कि कुछ हम में शामिल करने के लिए हमारे प्रत्यारोपण, भी,” वह कहते हैं ।

चीजें स्टैंड के रूप में, सबसे बड़ी चुनौती वह देखता है पर आनुवंशिक चीजों की ओर. यह सुनिश्चित करने के लिए कि कोई नुकसान के कारण होता है के लिए कोशिकाओं और जीन है, और वह अपने समूह की जरूरत का संचालन करने के लिए और आगे अनुसंधान में अधिकतम वर्तमान है कि इस्तेमाल किया जा सकता है. शोधकर्ताओं ने भी अनुकूलन के बीच कनेक्शन इलेक्ट्रॉनिक्स और कोशिकाओं.

और एक अंतिम बाधा को दूर करने के लिए है खोजने के लिए एक नया, आसान और अधिक सुविधाजनक तरीका बदलने के लिए कोशिकाओं में इस्तेमाल किया प्रत्यारोपण, कुछ है कि किया जाना चाहिए लगभग हर तीन सप्ताह । के लिए उनके प्रयोगों, Fussenegger और उनकी टीम के शोधकर्ताओं से जुड़ी दो भराव गर्दन के लिए अपने प्रोटोटाइप को बदलने के क्रम में कोशिकाओं; वे चाहते हैं खोजने के लिए एक और अधिक व्यावहारिक समाधान है ।

इससे पहले कि उनके प्रणाली का इस्तेमाल किया जा सकता है मानव में, हालांकि, यह अभी भी पास की एक पूरी श्रृंखला के नैदानिक परीक्षण.

कहानी का स्रोत:

सामग्री द्वारा ही प्रदान की जाती ETH ज्यूरिख. मूल द्वारा लिखित पीटर Rüegg. नोट: सामग्री संपादित किया जा सकता है के लिए शैली और लंबाई ।



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