Dispositivos vestíveis tornaram-se predominantes e estão ganhando cada vez mais espaço. Esses dispositivos geralmente fazem a interface de biomateriais com eletrônicos. Alguns dispositivos eletromagnéticos vestíveis atuam como coletores de energia mecânica para fornecer energia. Atualmente, nenhuma “interface eletrogenética direta” está disponível. Conseqüentemente, os dispositivos vestíveis não podem programar diretamente terapias baseadas em genes. Os pesquisadores desenvolveram a primeira interface eletrogenética direta que permite a expressão de transgenes em células humanas. Chamado de DART (tecnologia de regulação acionada por corrente DC), ele usa uma fonte DC para gerar espécies reativas de oxigênio que atuam em promotores sintéticos para expressão. Em um modelo de camundongo diabético tipo 1, o dispositivo estimulou células humanas projetadas implantadas subcutaneamente para liberar insulina que restaurou o normal sangue nível de açúcar.
Dispositivos eletrônicos vestíveis, como smartwatches, rastreadores de fitness, Fones de ouvido VR, joias inteligentes, óculos habilitados para a web, fones de ouvido bluetooth e muitos dispositivos relacionados à saúde são comuns hoje em dia e estão ganhando cada vez mais espaço, especialmente na saúde. Normalmente, dispositivos não invasivos relacionados à saúde fazem a interface de biomateriais (incluindo enzimas) com eletrônicos e são usados para monitorar mobilidade, sinais vitais e biomarcadores em biofluidos (suor, saliva, fluido intersticial e lágrimas). Alguns dispositivos eletromagnéticos vestíveis também atuam como coletores de energia mecânica para fornecer energia.
Interconectado dispositivos wearable desempenham um papel fundamental na coleta de dados de saúde dos indivíduos, que podem ser úteis na prestação de cuidados de saúde personalizados, incluindo terapias baseadas em genes. Escreva 1 diabetes é uma dessas condições em que um dispositivo de monitoramento vestível pode estimular e controlar a expressão de insulina em células humanas projetadas implantadas subdermicamente para liberar insulina e restaurar o nível normal de açúcar no sangue. Os dispositivos precisariam de uma interface eletrogenética para controlar a expressão gênica. Mas devido à indisponibilidade de qualquer interface de comunicação funcional, os mundos eletrônico e genético permanecem em grande parte incompatíveis, e os wearables ainda não foram desenvolvidos para fornecer terapias baseadas em genes.
Pesquisadores da ETH Zurich, Basel, Suíça, conseguiram recentemente desenvolver uma interface que permite que um dispositivo eletrônico se comunique com o mundo genético por meio do uso de corrente contínua de baixo nível. Denominado DART (tecnologia de regulação acionada por corrente contínua), gera níveis não tóxicos de espécies que reagem ao oxigênio para ajustar reversivelmente os promotores sintéticos. Em um modelo de camundongo, sua aplicação estimulou com sucesso células humanas projetadas implantadas sob a pele para liberar insulina e restaurar o nível de açúcar no sangue.
No momento, o DART parece promissor, mas passou pelos rigores dos ensaios clínicos e provou seu valor em termos de segurança e eficácia. No futuro, dispositivos eletrônicos vestíveis com DART podem estar em posição de programar diretamente as intervenções metabólicas.
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Referências:
- Kim J., et ai., 2018. Bioeletrônica vestível: Dispositivos eletrônicos usados no corpo baseados em enzimas. Acc. Chem. Res. 2018, 51, 11, 2820–2828. Data de Publicação: 6 de novembro de 2018. DOI: https://doi.org/10.1021/acs.accounts.8b00451
- Huang, J., Xue, S., Buchmann, P. et al. 2023. Uma interface eletrogenética para programar a expressão gênica em mamíferos por corrente contínua. Metabolismo da Natureza. Publicação: 31 de julho de 2023. DOI: https://doi.org/10.1038/s42255-023-00850-7
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