巴塞尔苏黎世联邦理工学院生物系统科学与工程系的Martin Fussenegger领导的研究人员希望让他们的生活更轻松，并正在寻找直接在体内产生和管理胰岛素的解决方案。他们的研究结果发表在《柳叶刀糖尿病和内分泌学》杂志上。

科学家正在寻找的解决方案之一是将设计好的产生胰岛素的细胞封装在可以植入体内的胶囊中。为了控制细胞从外部释放到血液中的胰岛素的时间和数量，研究人员近年来研究并应用了不同的触发因素:光、温度和电场。

富森和他的同事现在开发了另一种新颖的刺激方法:他们使用音乐来触发细胞在几分钟内释放胰岛素。这是给环球皇后乐队的热门歌曲& ldquo我们将震撼你。特别有效。

使细胞能够接收声波。

为了使产生胰岛素的细胞能够接收声波，研究人员使用了来自大肠杆菌的蛋白质..这种蛋白质对机械刺激有反应，常见于动物和细菌中。这种蛋白质位于细菌膜上，调节钙离子流入细胞。

研究人员已经将这种细菌离子通道的蓝图整合到人类胰岛素分泌细胞中。这使得这些细胞能够创建自己的离子通道，并将它们嵌入细胞膜。

正如科学家已经证明的那样，这些细胞中的通道会响应声音而打开，从而允许带正电荷的钙离子流入细胞。这就导致了细胞膜中电荷的逆转，进而导致充满胰岛素的微小囊泡与细胞膜融合，向外释放胰岛素。

震荡低音促进胰岛素分泌。

在细胞培养中，研究人员首先确定哪些频率和音量水平最强烈地激活离子通道。他们发现，大约60分贝(dB)的音量和50赫兹的低音频率可以最有效地触发离子通道。为了触发最大胰岛素释放，声音或音乐必须持续至少三秒钟，并暂停最多五秒钟。如果间隔时间太长，胰岛素的释放量就会少得多。

糖尿病是一种身体产生很少或不产生胰岛素的疾病。因此，糖尿病患者依赖于通过注射或泵的这种激素的外部供应。巴塞尔苏黎世联邦理工学院...糖尿病是一种身体产生很少或不产生胰岛素的疾病。因此，糖尿病患者依赖于通过注射或泵的这种激素的外部供应。

最后，研究人员研究了在85分贝的音量下，哪些音乐流派引起了最强烈的胰岛素反应。低音强烈的摇滚音乐(如女王之歌& ldquo我们将震撼你。)高居榜首，其次是动作片& ldquo复仇者联盟& rdquo电影原声带。相比之下，古典音乐和吉他音乐的胰岛素反应相当弱。

我们将在5分钟内触发约70%的胰岛素反应，而所有这些反应都在15分钟内触发。Fuseneg说，这相当于健康个体中天然葡萄糖诱导的胰岛素反应。

声源必须位于植入物的正上方

为了测试整个系统，研究人员将产生胰岛素的细胞植入小鼠体内，并将这些动物的腹部直接放在扬声器上。这是研究人员观察胰岛素反应的唯一方法。然而，如果动物能生活在& ldquo鼠标disco & rdquo自由运动，音乐不能触发胰岛素释放。

& ldquo只有当正确声音的声源直接作用于植入物上方的皮肤时，我们设计的细胞才会释放胰岛素。Fussenegger解释道。荷尔蒙的释放不是由环境噪音引发的，如飞机噪音、割草机、消防队警报或谈话。

不会被环境噪音触发

根据Fuseneg对细胞培养物和小鼠的测试，植入人体的细胞在受到最轻微的噪音影响时继续释放胰岛素的风险很小。

另一个安全缓冲是，胰岛素库耗尽后需要四个小时才能完全补充。因此，即使细胞每小时接触声音，也不能每次都释放满负荷的胰岛素，从而导致危及生命的低血糖。

& ldquo不过可以满足糖尿病患者一日三餐的典型需求，& rdquo富塞尼格说。他解释说，即使一个人超过四个小时没有进食，胰岛素也会在囊泡中保留很长时间。& ldquo没有出现衰竭或意外排放。& rdquo

但距离临床应用还有很长的路要走。研究人员只提供了一个概念证明，即遗传网络可以通过声波等机械刺激来控制。

这一原则能否付诸实践，取决于制药公司是否有兴趣这么做。毕竟可以广泛应用:该体系不仅适用于胰岛素，也适用于任何可以用于治疗目的的蛋白质。