这些天似乎一切都在无线化。现在，这包括重新编程人类基因组的努力。

由布法罗大学领导的一项新研究描述了研究人员如何在实验室中生长的脑组织中无线控制FGFR1基因，该基因在人类从胚胎到成年的生长中起着关键作用。

该研究的作者说，操纵基因的能力可能导致新的癌症治疗，以及预防和治疗精神分裂症等精神疾病的方法。

由UB研究人员Josep M. Jornet，Michal K. Stachowiak，Yongho Bae和Ewa K. Stachowiak牵头的这项工作在6月的《电气与电子工程师学会学报》上进行了报道。

它代表着朝着可以颠覆癌症治疗，预防和治疗精神分裂症和其他神经系统疾病的基因操纵技术迈出的一步。它以创建一个新的研究子领域为中心，研究的作者称其为“光基因组学”，即通过激光和纳米技术控制人类基因组。

UB工程与应用科学学院电气工程系副教授Josep M. Jornet博士说：“光基因组接口的潜力是巨大的。”“它可以大大减少某些疾病对药物和其他疗法的需求。它还可以改变人类与机器的交互方式。”

从“光遗传学”到“

在过去的20年中，科学家一直在将光学与遗传学(光遗传学领域)结合起来，其目标是利用光来控制细胞之间的相互作用。

通过这样做，人们可以通过纠正细胞之间发生的错误沟通来开发新的疾病治疗方法。尽管有希望，但这项研究并未直接解决指导人类成长并成为许多疾病基础的遗传蓝图中的失误。

这项新的研究开始解决这个问题，因为根据人类基因组计划的估计，FGFR1-代表成纤维细胞生长因子受体1-拥有大约4,500个其他基因，约占人类基因组的五分之一。作者Michal K. Stachowiak。

UB Jacobs医学院和生物医学科学学院病理学与解剖科学系教授Stachowiak博士说：“在某些方面，它就像一个老板基因。”“通过控制FGFR1，理论上可以预防精神分裂症或乳腺癌和其他类型癌症中广泛的基因失调。”

光控拨动开关

该研究团队能够通过制造微小的光子脑植入物来操纵FGFR1。这些无线设备包括纳米激光和纳米天线，以及未来的纳米探测器。

研究人员将植入物插入脑组织，该脑组织由诱导的多能干细胞生长而成，并通过光激活的分子拨动开关进行增强。然后，他们在组织上触发了不同的激光灯-普通的蓝色激光，红色激光和远红色激光。

相互作用使研究人员能够激活和失活FGFR1及其相关的细胞功能-实质上是破坏该基因。Stachowiak说，这项工作最终可能使医生能够操纵患者的基因组结构，从而提供一种预防和纠正基因异常的方法，他还曾在UB的生物医学工程系任职，这是Jacobs学校与UB工程学院之间的一项联合计划。