可穿戴设备已日益普及，并迅速发展。这些设备通常将生物材料与电子元件连接起来。一些可穿戴电磁设备可作为机械能收集器来提供能量。目前，尚无“直接电遗传接口”。因此，可穿戴设备无法直接对基因疗法进行编程。研究人员开发了首个直接电遗传接口，该接口能够实现转基因在人类细胞中的表达。该接口名为DART（直流电流驱动调控技术），利用直流电源产生活性氧，作用于合成启动子以促进基因表达。在1型糖尿病小鼠模型中，该设备刺激皮下植入的工程化人类细胞释放胰岛素，从而恢复了小鼠的正常血糖水平。
如今，智能手表、健身追踪器、 VR头显、智能珠宝、智能眼镜、蓝牙耳机以及众多健康相关设备等可穿戴电子设备已十分普及，尤其是在医疗健康领域，其应用范围正日益扩大。这些通常为非侵入式的健康相关设备将生物材料（包括酶）与电子元件连接起来，用于监测活动能力、生命体征以及生物体液（汗液、唾液、组织液和泪液）中的生物标志物。一些可穿戴电磁设备还能作为机械能采集器，提供能量。
互联可穿戴设备在收集个人健康数据方面发挥着关键作用，这些数据对于提供个性化医疗保健（包括基因疗法）大有裨益。1型糖尿病就是这样一种疾病，可穿戴监测设备可以刺激和控制皮下植入的工程化人体细胞中胰岛素的表达，从而释放胰岛素并恢复正常的血糖水平。这些设备需要一个电遗传接口来控制基因表达。但由于目前尚无任何可用的功能性通信接口，电子领域和基因领域在很大程度上仍然不兼容，可穿戴设备尚未发展到能够提供基因疗法的程度。
瑞士苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich）和巴塞尔的研究人员近期成功开发出一种新型接口，该接口利用低强度直流电流使电子设备能够与基因世界进行通信。这项名为DART（直流驱动调控技术）的技术能够产生无毒水平的活性氧，从而可逆地微调合成启动子。在小鼠模型中，该技术成功刺激了植入皮下的工程化人类细胞释放胰岛素，并恢复了血糖水平。
目前，DART看起来很有前途，但它已经通过了严格的临床试验，并证明了其在安全性和有效性方面的价值。 未来，带有 DART 功能的可穿戴电子设备可能能够直接对代谢干预进行编程。
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参考文献：
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- 黄J.，薛S.，布赫曼，P. 等。 2023.一种通过直流电对哺乳动物基因表达进行编程的电遗传接口。 自然新陈代谢。 发布日期：31 年 2023 月 XNUMX 日。DOI： https://doi.org/10.1038/s42255-023-00850-7
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, it uses a DC supply to generate reactive oxygen species that act on synthetic promoters for expression. In a type 1 diabetic mouse model, the device stimulated subcutaneously implanted engineered human cells to release insulin that restored normal blood sugar level.){kind=link}