पहनने योग्य उपकरण जीन अभिव्यक्ति को नियंत्रित करने के लिए जैविक प्रणालियों के साथ संचार करता है 

पहनने योग्य उपकरण प्रचलित हो गए हैं और तेजी से लोकप्रियता हासिल कर रहे हैं। ये उपकरण आमतौर पर बायोमटेरियल को इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ जोड़ते हैं। कुछ पहनने योग्य विद्युत-चुंबकीय उपकरण ऊर्जा की आपूर्ति के लिए यांत्रिक ऊर्जा हार्वेस्टर के रूप में कार्य करते हैं। वर्तमान में, कोई "प्रत्यक्ष इलेक्ट्रो-जेनेटिक इंटरफ़ेस" उपलब्ध नहीं है। इसलिए, पहनने योग्य उपकरण सीधे जीन-आधारित उपचारों को प्रोग्राम नहीं कर सकते हैं। शोधकर्ताओं ने पहला प्रत्यक्ष इलेक्ट्रो-जेनेटिक इंटरफ़ेस विकसित किया है जो मानव कोशिकाओं में ट्रांसजीन अभिव्यक्ति को सक्षम बनाता है। DART (DC करंट-एक्चुएटेड रेगुलेशन टेक्नोलॉजी) नाम दिया गया, यह प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों को उत्पन्न करने के लिए DC आपूर्ति का उपयोग करता है जो अभिव्यक्ति के लिए सिंथेटिक प्रमोटरों पर कार्य करता है। टाइप 1 डायबिटिक माउस मॉडल में, डिवाइस ने इंसुलिन जारी करने के लिए चमड़े के नीचे प्रत्यारोपित इंजीनियर मानव कोशिकाओं को उत्तेजित किया जिससे सामान्य स्थिति बहाल हो गई रक्त चीनी का स्तर।  

पहनने योग्य इलेक्ट्रॉनिक्स उपकरण जैसे स्मार्टवॉच, फिटनेस ट्रैकर, वी.आर. हेडसेट्स, स्मार्ट आभूषण, वेब-सक्षम चश्मा, ब्लूटूथ हेडसेट और कई स्वास्थ्य-संबंधित उपकरण इन दिनों आम हो गए हैं और विशेष रूप से स्वास्थ्य में तेजी से लोकप्रियता हासिल कर रहे हैं। आमतौर पर गैर-आक्रामक, स्वास्थ्य-संबंधी उपकरण बायोमटेरियल्स (एंजाइमों सहित) को इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ जोड़ते हैं और बायोफ्लुइड्स (पसीना, लार, अंतरालीय तरल पदार्थ और आँसू) में गतिशीलता, महत्वपूर्ण संकेतों और बायोमार्कर की निगरानी के लिए उपयोग किए जाते हैं। कुछ पहनने योग्य उपकरण विद्युत-चुंबकीय उपकरण ऊर्जा की आपूर्ति के लिए यांत्रिक ऊर्जा हार्वेस्टर के रूप में भी कार्य करते हैं।  

परस्पर पहनने योग्य उपकरणों व्यक्तियों के स्वास्थ्य डेटा को एकत्र करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं जो जीन-आधारित उपचारों सहित व्यक्तिगत स्वास्थ्य देखभाल प्रदान करने में काम आ सकते हैं। टाइप करें 1 मधुमेह ऐसी ही एक स्थिति है जहां एक पहनने योग्य निगरानी उपकरण इंसुलिन जारी करने और सामान्य रक्त शर्करा स्तर को बहाल करने के लिए उप-त्वचीय रूप से प्रत्यारोपित इंजीनियर मानव कोशिकाओं में इंसुलिन की अभिव्यक्ति को उत्तेजित और नियंत्रित कर सकता है। जीन अभिव्यक्ति को नियंत्रित करने के लिए उपकरणों को इलेक्ट्रो-जेनेटिक इंटरफ़ेस की आवश्यकता होगी। लेकिन किसी भी कार्यात्मक संचार इंटरफ़ेस की अनुपलब्धता के कारण, इलेक्ट्रॉनिक और आनुवंशिक दुनिया काफी हद तक असंगत बनी हुई है, और पहनने योग्य उपकरण अभी तक विकसित नहीं हुए हैं जो प्रदान कर सकें जीन-आधारित उपचार.  

ईटीएच ज्यूरिख, बेसल, स्विट्जरलैंड के शोधकर्ताओं ने हाल ही में एक ऐसा इंटरफ़ेस विकसित करने में सफलता हासिल की है जो एक इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस को निम्न-स्तरीय डीसी करंट के उपयोग के माध्यम से आनुवंशिक दुनिया के साथ संचार करने में सक्षम बनाता है। इसे DART (प्रत्यक्ष धारा-सक्रिय विनियमन प्रौद्योगिकी) नाम दिया गया है, यह गैर विषैले स्तर उत्पन्न करता है प्रतिक्रियाशील प्राणवायु प्रजातियों सिंथेटिक प्रमोटरों को रिवर्सली फाइन-ट्यून करने के लिए। एक माउस मॉडल में, इसके अनुप्रयोग ने इंसुलिन जारी करने और रक्त शर्करा के स्तर को बहाल करने के लिए त्वचा के नीचे प्रत्यारोपित इंजीनियर्ड मानव कोशिकाओं को सफलतापूर्वक उत्तेजित किया।  

फिलहाल, DART आशाजनक लग रहा है, लेकिन यह नैदानिक ​​​​परीक्षणों की कठोरता से गुजर चुका है और सुरक्षा और प्रभावकारिता के मामले में अपनी योग्यता साबित कर चुका है। भविष्य में, DART के साथ पहनने योग्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरण सीधे चयापचय हस्तक्षेपों को प्रोग्राम करने की स्थिति में हो सकते हैं। 

*** 

सन्दर्भ:  

1. किम जे., एट अल., 2018. पहनने योग्य बायोइलेक्ट्रॉनिक्स: एंजाइम-आधारित शरीर पर पहने जाने वाले इलेक्ट्रॉनिक उपकरण। एसीसी. रसायन. रेस. 2018, 51, 11, 2820-2828। प्रकाशन तिथि: 6 नवंबर, 2018. डीओआई: https://doi.org/10.1021/acs.accounts.8b00451  

2. हुआंग, जे., ज़ू, एस., बुचमन, पी. एट अल. 2023. प्रत्यक्ष धारा द्वारा स्तनधारी जीन अभिव्यक्ति को प्रोग्राम करने के लिए एक इलेक्ट्रोजेनेटिक इंटरफ़ेस। प्रकृति चयापचय. प्रकाशित: 31 जुलाई 2023। डीओआई: https://doi.org/10.1038/s42255-023-00850-7  

***