據(jù)《自然》5月3日報(bào)道，一個(gè)美國研究小組通過無線電波加熱納米粒子，打開了小鼠細(xì)胞中能產(chǎn)生胰島素的工程基因，為將來按需打開病人基因的新療法提供了一種概念性論證。研究人員指出，在短期內(nèi)，該研究會(huì)帶來一種以非入侵方式控制細(xì)胞的更好工具，隨著技術(shù)進(jìn)步，有可能進(jìn)入醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域。相關(guān)論文發(fā)表在3日的《科學(xué)》雜志上。
 
研究人員給一種抗體涂了一層氧化鐵納米粒子，這種抗體能與一種經(jīng)過修改的、對溫度敏感的離子通道TRPV1結(jié)合，該通道位于細(xì)胞表面。他們把這些粒子注射到小鼠皮膚下的腫瘤中，用一種類似于微型磁共振成像儀的設(shè)備產(chǎn)生了磁場，以低頻無線電波加熱這些納米粒子，反過來納米粒子又將離子通道加熱到它的活性溫度42℃，打開了通道讓鈣離子進(jìn)入細(xì)胞，這引發(fā)了二級(jí)信號(hào)，從而打開了能產(chǎn)生胰島素的工程鈣敏感基因（engineered calcium-sensitive gene）。
 
實(shí)驗(yàn)顯示，暴露在無線電波下30分鐘后，小鼠的胰島素水平增加而血糖水平下降。而且無線電波能僅加熱含有納米粒子的細(xì)胞，既不會(huì)殺死這些經(jīng)過修改的特殊細(xì)胞，也不會(huì)影響到那些未經(jīng)修改的鄰近細(xì)胞。
 
加州大學(xué)舊金山分校專門研究TRPV1離子通道的生理學(xué)家大衛(wèi)·朱利葉斯說：“該系統(tǒng)zui重要的一點(diǎn)是無線電波加熱能穿透深層組織，而TRPV1能把刺激物聚集在只有納米粒子存在的地方。”
 
紐約大學(xué)布法羅分校生物物理學(xué)家安德·布拉里一直在研究用無線電波加熱納米粒子以刺激神經(jīng)元。他說：“磁場能產(chǎn)生足夠的能量而不會(huì)造成傷害，但要*了解納米粒子是怎樣吸收、保持及散播熱量的，還需要更多研究。”
 
研究人員還用轉(zhuǎn)基因的培養(yǎng)細(xì)胞做了實(shí)驗(yàn)，讓它們自行產(chǎn)生納米粒子，發(fā)現(xiàn)也能在這些細(xì)胞中刺激少量的胰島素分泌。“這是我們的發(fā)現(xiàn)，這種方法不需要對任何化學(xué)物質(zhì)或小分子進(jìn)行管理。”麻省理工學(xué)院神經(jīng)生理學(xué)家埃德·波伊登說，他協(xié)助發(fā)明了纖維光學(xué)的方法，通過光來控制神經(jīng)活動(dòng)。
 
研究通過無線電波打開了小鼠體內(nèi)能產(chǎn)生胰島素的工程基因。論文領(lǐng)導(dǎo)作者、洛克菲勒大學(xué)分子遺傳學(xué)家杰弗里·弗里德曼說，但他們尚未開發(fā)出治療糖尿病的方法，胰島素和血糖水平只是方便檢驗(yàn)遙控效果的生理學(xué)指標(biāo)。治療糖尿病目前有許多更簡單的方法，該系統(tǒng)的重要意義在于能進(jìn)一步改造，產(chǎn)生治療其他疾病的蛋白質(zhì)。