Ученые из Цюрихского технологического института в Базеле разработали метод для контроля диабета, который активируется при помощи музыки. Результаты исследования опубликованы в журнале The Lancet Diabetes & Endocrinology.
Узнайте больше в полной версии ➞В процессе работы авторы взяли белок из бактерии E. coli (кишечная палочка), который расположен в мембране микроорганизма и регулирует приток ионов кальция внутрь клетки. Такие белки реагируют на механические раздражители и распространены у животных и бактерий. Затем специалисты внедрили схему бактериального ионного канала в человеческие клетки, вырабатывающие инсулин. В итоге это позволило клеткам самим создавать ионный канал и встраивать его в свою мембрану.
Дальнейшие эксперименты показали, что при воздействии звуковыми волнами канал в этих клетках открывается, а положительно заряженные ионы кальция поступают в клетку. Это приводит к изменению заряда клеточной мембраны, что, в свою очередь, заставляет наполненные инсулином пузырьки внутри клетки сливаться с клеточной мембраной и высвобождать инсулин наружу.
Испытания на клеточных культурах продемонстрировали, что наиболее эффективной для активации ионных каналов будет громкость около 60 децибел и низкие частоты — примерно 50 герц. Исследователи отмечают, что для высвобождения инсулина особенно хорошо подходит песня We Will Rock You группы Queen. При воздействии композицией около 70 процентов инсулинового выброса произошло в течение пяти минут, что сравнимо с вызванной глюкозой естественной реакцией здоровых людей на инсулин.
Во время тестирования на животных окружающий шум (включая от самолета, газонокосилки, пожарной сирены или разговоров) не влиял на выброс гормона. Важно, что источник звука должен был находиться непосредственно на коже над имплантатом. Тем не менее команда видит небольшой риск того, что имплантированные клетки могут непреднамеренно выделять инсулин при окружающих звуках. Однако до клинических испытаний на людях разработке еще далеко.