想象一下，未來有一種裝置可以讓糖尿病患者在需要的時候使用應用程式或遙控器給自己注射胰島素，而不需要注射。來自蘇黎世聯邦理工學院（ETH Zurich）的研究人員已經開發出了一種原型裝置，它可以做到這一點，利用電擊來控制封裝的β細胞中的基因表達。
胰腺中的β細胞的工作是感知血糖水平的峰值，並透過產生和釋放胰島素來做出反應，幫助身體代謝葡萄糖。但在糖尿病患者中，這些細胞已經不能正常發揮這一功能，導致健康受到嚴重影響。這個問題通常可以透過監測血液中的血糖水平，定期注射胰島素來解決。但注射胰島素並不是一件很愉快的事情，所以ETH團隊研究了其他的方法。
他們最終研發的結果是一種可以遠端啟用的小型裝置，可以按需釋放胰島素。一邊是一個包含工程化的人類β細胞的膠囊，連線到控制它們的印刷電路板（PCB）上。當印刷電路板被無線電訊號啟用時，會發出電訊號，刺激β細胞中的鈣和鉀通道。從而觸發胰島素基因的表達，在幾分鐘內釋放出胰島素。
這種裝置可以植入到糖尿病患者的皮下。β細胞可以按需釋放胰島素，由病人、醫生或在預設的時間自動控制。研究小組透過將該裝置植入1型糖尿病小鼠的面板下，對其進行了測試。研究人員能夠無線控制胰島素的釋放，在啟用後的10分鐘內達到峰值。該裝置足以使小鼠體內的血糖水平恢復正常。
“我們很早就想用電直接控制基因的表達，現在終於成功了，”首席研究員Martin Fussenegger說。“這樣的裝置將使人們能夠完全融入數字世界，成為物聯網的一部分--甚至可以說是‘體聯網’。”
當然，這就提出了重要的生物裝置被惡意方入侵的遙遠可能性。該團隊表示，安全防範措施需要落實到最終裝置上。這也不是唯一需要克服的障礙--β細胞每隔三週左右就要更換一次。在目前的版本中，該團隊附加了兩個 “填充頸”，以增加更多的內容，但從長遠來看，這並不實用。如果要想讓它進入人體測試，還需要一個更有用的解決方案。
與此同時，其他類似的技術也在開發中。一些研究人員使用可以用光脈衝或其他電磁波啟用的β細胞，而另一些研究人員則使用含有β細胞的微針貼片。
這項研究發表在《科學》雜誌上。
想象一下，未來有一種裝置可以讓糖尿病患者在需要的時候使用應用程式或遙控器給自己注射胰島素，而不需要注射。來自蘇黎世聯邦理工學院（ETH Zurich）的研究人員已經開發出了一種原型裝置，它可以做到這一點，利用電擊來控制封裝的β細胞中的基因表達。
胰腺中的β細胞的工作是感知血糖水平的峰值，並透過產生和釋放胰島素來做出反應，幫助身體代謝葡萄糖。但在糖尿病患者中，這些細胞已經不能正常發揮這一功能，導致健康受到嚴重影響。這個問題通常可以透過監測血液中的血糖水平，定期注射胰島素來解決。但注射胰島素並不是一件很愉快的事情，所以ETH團隊研究了其他的方法。
他們最終研發的結果是一種可以遠端啟用的小型裝置，可以按需釋放胰島素。一邊是一個包含工程化的人類β細胞的膠囊，連線到控制它們的印刷電路板（PCB）上。當印刷電路板被無線電訊號啟用時，會發出電訊號，刺激β細胞中的鈣和鉀通道。從而觸發胰島素基因的表達，在幾分鐘內釋放出胰島素。
這種裝置可以植入到糖尿病患者的皮下。β細胞可以按需釋放胰島素，由病人、醫生或在預設的時間自動控制。研究小組透過將該裝置植入1型糖尿病小鼠的面板下，對其進行了測試。研究人員能夠無線控制胰島素的釋放，在啟用後的10分鐘內達到峰值。該裝置足以使小鼠體內的血糖水平恢復正常。
“我們很早就想用電直接控制基因的表達，現在終於成功了，”首席研究員Martin Fussenegger說。“這樣的裝置將使人們能夠完全融入數字世界，成為物聯網的一部分--甚至可以說是‘體聯網’。”
當然，這就提出了重要的生物裝置被惡意方入侵的遙遠可能性。該團隊表示，安全防範措施需要落實到最終裝置上。這也不是唯一需要克服的障礙--β細胞每隔三週左右就要更換一次。在目前的版本中，該團隊附加了兩個 “填充頸”，以增加更多的內容，但從長遠來看，這並不實用。如果要想讓它進入人體測試，還需要一個更有用的解決方案。
與此同時，其他類似的技術也在開發中。一些研究人員使用可以用光脈衝或其他電磁波啟用的β細胞，而另一些研究人員則使用含有β細胞的微針貼片。
這項研究發表在《科學》雜誌上。