磁性、分子與基因介面

磁遺傳學

磁遺傳學是以外加磁場控制基因定義神經元的統稱:磁場幾乎不被骨骼與組織衰減即可穿透,且不需植入光源、導線或電極。它把磁場耦合到一個分子換能器上——最可信的是合成磁性奈米粒子,較具爭議的則是工程化的鐵儲存蛋白——再由其閘控一個基因表現的離子通道,因此只有帶有轉殖基因的細胞才會反應。

此領域涵蓋三種物理機制截然不同的路徑:磁熱(奈米粒子在交變磁場中散熱,閘控熱敏感通道)、磁機械(對粒子施加力或力矩以閘控機械敏感通道),以及以鐵蛋白為基礎、備受爭議的單一蛋白方案。其吸引力在於磁場提供已知最深、侵入性最低的寫入通道;其弱點在於實驗室磁場能對奈米級磁性物體施加的力極小,因此對所提機制及其可重現性必須格外嚴謹地檢視。

應把使用合成奈米粒子的磁熱致動視為物理上可靠、且已在囓齒類動物中示範者,而單一蛋白鐵蛋白方案則屬懸而未決且具爭議者——切勿在同一則樂觀標題下混為一談。

又称
magnetic control of neuronsmagnetically-actuated neuromodulation