科學家實現用智能手機「遙控」糖尿病

全世界有數百萬的糖尿病患者，其中很多人都必須持續注射胰島素來維持葡萄糖水平，並且要定期採集血液樣本來測試是否需要改變注射方案。雖然這種方法有效，但始終不是最優的，因為測試和注射都非常不便，而且葡萄糖水平的升高或降低可能有很多其他的因素參與，比如飲食或者運動。在這項新研究中，研究人員開發了一套閉環系統，能夠在患者體內生成胰島素，並按需釋放。

他們首先人工設計合成一種定製化細胞，能在遠紅光照射下分泌降血糖藥物胰島素或胰高血糖素樣肽；然後，結合合成生物學與光遺傳學多種技術，設計開發了由血糖儀、智能控制器和智能手機三部分組成的診療一體化智能控制系統。

具體工作原理如下：首先，小鼠的血糖值由血糖儀讀取獲得後，通過藍牙等方式傳送至智能手機進行分析，當血糖值高於預先設定安全血糖閾值時，智能手機將給類似智能家居設備的智能控制器發送命令，後者將通過電磁場作用打開預先移植在小鼠體內含有定製化細胞的水凝膠LED，定製化細胞在遠紅光照射下產生胰島素或胰高血糖素樣肽，從而達到維持血糖穩定的目的。該治療方法降血糖效果見效非常快，糖尿病小鼠只需要遠紅光照射1至2小時，血糖值就能恢復到正常範圍。

葉海峰說，與傳統治療方法相比較，使用遠紅光照射治療糖尿病小鼠具有方便、安全以及副作用小等特點，為臨床上治療糖尿病提供了一種新思路與新策略。

他表示，這種遠程智能診療新系統能根據患者自身的血糖特徵自動診斷、產生適量的降血糖藥物、維持血糖的穩定，「為實現糖尿病的個體化、數字化、全球化精準化治療奠定基礎」。

接下來，研究人員將改善移植所用的細胞系或直接使用患者自身細胞，以降低未來臨床免疫原性風險，並改善水凝膠LED的供電方式，使其更具有安全、長效等特性，符合臨床所需。最終目標是開發全自動個體化診療系統，實現24小時實時監控患者血糖並進行個性化治療。

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