基于光遗传学的合成生物学是一种基于细胞的治疗策略，其在治疗许多临床疑难杂症方面具有巨大的应用前景。然而，由于缺乏能够检测代谢物实时波动的可逆型探针来，因此如何通过与疾病状态相关的闭环调控实现对基因表达强度和时间的精确控制仍然是一项严峻的挑战。基于对介孔二氧化硅中能量受体的分析物诱导的疏水性调控机制，暨南大学梅青松教授开发了一种由对葡萄糖可逆响应的上转换纳米探针和光遗传工程细胞所组成的智能水凝胶平台，其中的上转换蓝光强度可通过血糖水平实现自适应调节，以控制胰岛素分泌的光遗传表达。

本文要点：

（1）该智能水凝胶系统可通过简单的近红外光照射（无需额外监测血糖浓度）以方便地维持血糖稳态，有效避免基因过表达所引起的低血糖。

（2）综上所述，该研究设计的策略能够有效地将诊断与基于光遗传学的合成生物学相结合以用于治疗糖尿病，从而为纳米光遗传学开辟了新的途径。

Qi Lu. et al. Hydrophobicity Regulation of Energy Acceptors Confined in Mesoporous Silica Enabled Reversible Activation of Optogenetics for Closed-Loop Glycemic Control. Journal of the American Chemical Society. 2023

DOI: 10.1021/jacs.2c13762

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c13762