「紋身」還能有益健康？專家表示「紋身」還可防癌！

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導 讀

利用工程細胞開發合成生物「紋身」，該生物合成「紋身」將長期監測血鈣濃度，檢測輕度高鈣血症的發作以及通過皮下積累黑色素形成可見的「紋身」進而達到指示目的。同時，這種生物醫學「紋身」產生的顏色變化可以用肉眼檢測並可進行光學量化。該系統已經在野生型小鼠中得到驗證。這麼好的「紋身」要不要來一塊？

眾所周知，在癥狀出現後應該開始診斷治療，但對於最有效的治療來說這可能為時已晚。科研人員對積極預防疾病的措施越來越感興趣，如提高認識，鼓勵定期體檢，根據家族史，風險或環境因素篩查和監測個體以及改變生活方式。個性化的下一代藥物需要使用能夠長期監測疾病相關代謝物和生物標誌物的智能診斷設備，這可以儘早檢測病理狀況的出現或複發，從而優化預後和治療2。癌症被認為是全球健康重點，每年新發病例超過1400萬例，約佔所有死亡病例的15％。許多癌症如乳腺癌，結腸癌，前列腺癌，肺癌和胃腸道癌以及血液系統疾病惡性腫瘤與高鈣血症有關。因此，研究人員認為監測血鈣濃度可能是在無癥狀階段檢測癌症的合適策略。

生物紋身作用機制

所有活細胞都需要鈣以維持正常的結構和功能。它作為信號轉導中的第二信使，管理與細胞增殖和細胞凋亡以及分化，細胞粘附和運動有關的生理功能，但它作為癌症發展中的第一信使直到最近才被發現。在人體中，鈣儲存在骨骼中，並以遊離Ca2 +存在於血液中或與各種載體如白蛋白結合。另一方面，增加血液Ca2 +濃度會激活鈣敏感受體（CaSR），這種受體可以快速抑制PTH的分泌。癌症是高鈣血症的原因之一，高鈣血症與多種癌症有關，包括乳腺癌，結腸癌，前列腺癌，肺癌和腎癌。

工程細胞在高鈣血症下發生顏色變化

黑色素是一種天然色素，由普遍存在的非必需氨基酸酪氨酸通過特殊的表皮黑素細胞響應日光照射而產生。基於黑色素的生物醫學「紋身」可以用肉眼很容易地進行定性評估，或者使用可穿戴電子設備進行量化。因此，研究人員決定在目前的工作中採用基於黑色素來檢測與許多類型癌症有關的高鈣血症。研究人員使用合成生物學原理將鈣感測器CaSR重新連接至黑色素表達。

生物紋身小鼠實驗

像其他基於細胞的療法一樣，生物醫學「紋身」需要微創手術，將微囊化工程細胞置於皮膚下。研究人員最新的細胞封裝技術已獲得臨床許可。一旦生物醫學「紋身」診斷出高鈣血症，達到了它的目的後可以被移除或替換。總之，目前的研究工作為這種新的診斷策略提供了一個重要的新概念，證明了使用基於工程細胞的生物醫學「紋身」進行監測和潛在檢測基於輕度高鈣血症無癥狀癌症的可行性。這樣的黑科技你有沒有動心呢？

參考文獻

Aizhan Tastanova, Marc Folcher, Marius Müller, Gieri Camenisch, Aaron Ponti, Thomas Horn. Synthetic biology-based cellular biomedical tattoo for detection of hypercalcemia associated with cancer

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