智能手机控制的细胞在糖尿病小鼠中按需释放胰岛素

糖尿病患者通常需要每天或每周注射胰岛素。但一种在老鼠身上测试过的新设备可能有一天会取代针头。

在今天发表于《科学转化医学》杂志上的一项研究中，中国研究人员使用智能手机应用程序启动了植入一小组糖尿病小鼠体内的胰岛素生成细胞。启动细胞后不到两小时，小鼠的血糖就稳定下来，但并未出现低血糖。

该设备最先进的版本使用硬币大小的水凝胶胶囊，植入小鼠皮下。胶囊内有 LED 灯和细胞，这些细胞经过设计，可在远红外光下释放胰岛素。当小鼠血糖过高时，定制的 Android 应用程序上的按钮会打开 LED，触发细胞释放胰岛素。

该应用程序允许用户决定 LED 发光的亮度和持续时间，以控制细胞产生的胰岛素量。连接到普通血糖仪的蓝牙发射器可以在老鼠血糖升高时通知智能手机应用程序，从而自动促使胰岛素产生。

尽管结果令人鼓舞，但该系统尚未准备好投入使用。智能手机应用程序实际上与服务器通信，有点像智能家居中心，该服务器会打开围绕小鼠的电磁场线圈。电磁场为植入物中的 LED 灯供电——因此只有当小鼠站在一个小环内时，它才会起作用，这对于偶尔想离开家的糖尿病患者来说是个问题。此外，目前的设计仍然需要使用针头来测试血糖。

研究人员将该设备命名为 HydrogeLED，未来版本有望解决这两个问题。研究作者叶海峰设想了一种内置血糖仪，可全天候监测患者的血糖，并在需要胰岛素时自动触发电池供电的 LED。

HydrogeLED 要进入人体试验还有很长的路要走。叶和他的同事需要在更多动物身上进行测试（这个版本只在五六只动物身上进行了测试），特别是对狗或猴子等大型动物进行测试，并且测试时间要比这项初步研究的 15 天更长。他们还需要确保所有材料都是安全的，并且不会刺激免疫反应或排斥。

怀俄明大学生物学家马克·戈梅尔斯基在论文评论中问道：“我们多久才能看到街上的人戴着时髦的 LED 腕带，这些腕带可以照射植入的细胞，这些细胞经过改造后可在智能手机的控制下生产基因编码药物？”“现在还不能，但 [这项研究] 为我们提供了令人兴奋的未来，让我们一窥智能细胞疗法的未来。”