华东师范大学的科研团队最新公布了一项糖尿病治疗领域的科研成果——使用智能手机做为指导工具,辅以光遗传学技术来达到精确控制细胞内胰岛素水平进而有效维持血糖含量的目的。该方法可持续监测人类糖尿病患者的血糖水平,并自动产生必需的胰岛素。

首先,研究人员针对糖尿病患者构建了新型的定制细胞,依据光遗传学技术将植物中发现的光敏基因插入到人类细胞当中,随后通过无线供电的LED灯的照射,细胞被激活然后产生胰岛素。目前实验主要以小鼠为样本,将定制细胞和LED灯集合到一个柔性盘上并将该装置移植到小鼠的背部。
LED灯的照射主要通过一个基于Android的手机应用来调控。研究人员每天将糖尿病小鼠暴露于约4小时的光照,能够持续15天稳定血液中正常胰岛素的产生。
华东师范大学教授叶海峰说,他的目标是“全自动血糖监测和糖尿病治疗系统”,可以通过智能手机全天候24小时检测并调控血糖含量。
糖尿病目前作为全球性疾病,各个国家都存在大量患者。例如在1型糖尿病中,胰腺不能产生足够的胰岛素,导致患者的血糖含量无法降至正常水平,因此1型糖尿病患者每天需要补充数次胰岛素,或者穿一个胰岛素泵,通过插入皮肤的塑料管来输送胰岛素。但这种方式很难精确有效的控制胰岛素的摄入量,一旦胰岛素的摄入量长期过高或过低,都会引发一系列的副作用,对人体产生损伤。而新型的“全自动监控系统”既精确又能覆盖全天各个时段,同时只需智能手机即可控制,非常简单有效。
华东师范大学的研究人员表示,该系统的开发是受到了“智能家居”概念的启发,该概念涉及照明、加热和电子设备,并且可以通过电话或相应的程序来实现远程操控。
然而对于这项来自中国的新技术,仍存在一些争论。怀俄明大学分子生物学家马克·戈梅尔斯基(Mark Gomelsky)说,中国团队的技术可能不是治疗1型糖尿病的最佳方法,特别是去年美国食品和药物管理局批准了第一款全自动胰岛素泵,不过他认为用于生产遗传编码药物的远程控制细胞可用于治疗其他疾病。
此外还有一个重要的问题是安全问题,尽管智能手机控制治疗带来的极大的便利性,但其应用程序可能会受到黑客攻击,想要解决这一问题必须依赖软件工程师们,开发安全有效的软件或是用专门的密码锁加密。
基于光遗传学技术的新型治疗手段已经被大量的投入关于糖尿病治疗的研究,尽管存在争议,但是这项新技术不仅在糖尿病治疗领域,在其他疾病的治疗领域也有着广阔的发展前景。
参考资料:
https://eurekalert.org/pub_releases/2017-04/aaft-sch042417.php
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