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許多現代健身追蹤器和智能手表都集成了LED，它們(men) 發出的綠光，無論是連續的還是脈衝(chong) 的，都能穿透皮膚，可以用來測量佩戴者在體(ti) 育活動中或休息時的心率。這些手表已經變得非常流行。一個(ge) 研究團隊現在想利用這種流行，在皮膚上使用LED來控製基因和改變細胞的行為(wei) 。
該團隊由巴塞爾生物係統科學與(yu) 工程係的Martin Fussenegger領導。他解釋了這項工作的挑戰，他表示人類細胞中沒有自然發生的分子係統對綠光作出反應，所以我們(men) 必須建立新的東(dong) 西。
研究人員最終開發了一個(ge) 分子開關(guan) ，一旦植入，就可以通過智能手表的綠光激活。該開關(guan) 與(yu) 研究人員引入人類細胞的一個(ge) 基因網絡有關(guan) 。按照慣例，他們(men) 使用HEK 293細胞作為(wei) 原型。根據它包含的基因，隻要細胞暴露在綠光下，它就能產(chan) 生胰島素或其他物質。關(guan) 掉光線會(hui) 使開關(guan) 失活，並停止這一過程。
由於(yu) 他們(men) 使用了標準的智能手表軟件，研究人員沒有必要開發專(zhuan) 用程序。在他們(men) 的測試中，他們(men) 通過啟動運行中的應用程序來打開綠燈。新的模型會(hui) 發出光脈衝(chong) ，這甚至更適合於(yu) 保持基因網絡的運行。然而，分子開關(guan) 更加複雜。一個(ge) 分子複合物被整合到細胞的膜上，並與(yu) 一個(ge) 連接件相連，類似於(yu) 鐵路車廂的聯接。一旦發出綠光，投射到細胞中的組件就會(hui) 脫離，並被運送到細胞核中，在那裏觸發一個(ge) 產(chan) 生胰島素的基因。當綠光熄滅時，分離的部件與(yu) 嵌入膜中的對應部件重新連接。
研究人員在豬皮和活體(ti) 小鼠身上測試了他們(men) 的係統，將適當的細胞植入小鼠體(ti) 內(nei) ，並像背包一樣綁上一個(ge) 智能手表。打開手表的運行程序，研究人員打開了綠燈，以激活級聯。然而研究人員表示，這種技術至少在十年內(nei) 似乎不太可能進入臨(lin) 床實踐。這個(ge) 原型中使用的細胞將必須由用戶自己的細胞來替代。此外，該係統必須經過臨(lin) 床階段才能被批準，這意味著存在重大的監管障礙。到目前為(wei) 止，隻有極少數的細胞療法得到批準。
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