通过物理信号对哺乳动物细胞行为进行编程（下）

主要观点总结

本文综述了物理信号控制哺乳动物细胞行为的进展，探讨了光遗传学、磁遗传学、机械遗传学、声遗传学、电遗传学以及其他物理信号在基因表达谱和细胞行为调控中的应用。这些物理信号包括光、磁、机械力、超声波、电等，它们通过特定的遗传工具如离子通道、受体等实现细胞功能的精确调控。这些技术有助于解决异常细胞行为引发的疾病，如神经系统疾病、癌症和代谢疾病，并在个性化医学、再生医学、治疗可穿戴设备、生物电子学和智能生物材料等领域具有广泛应用前景。然而，这些技术在临床转化和工业应用中仍面临许多挑战，需要跨学科合作以推进其顺利临床转化。

关键观点总结

关键观点1: 物理信号控制哺乳动物细胞行为的进展

本文综述了光遗传学、磁遗传学、机械遗传学、声遗传学、电遗传学等物理信号在哺乳动物细胞行为调控中的应用，展示了这些技术在个性化医学、再生医学、治疗可穿戴设备、生物电子学等领域的潜在价值。

关键观点2: 光遗传学的应用

光遗传学通过整合光敏蛋白到细胞中，实现基因表达的时空精确调节，已成为操控细胞过程的重要工具。

关键观点3: 磁遗传学的潜力

磁遗传学通过磁场作为非侵入性刺激，利用磁敏蛋白来操控细胞功能，具有在生物医学领域应用的潜力。

关键观点4: 机械遗传学的应用

机械遗传学通过机械力激活基因表达，实现所需的生物学结果，有望重塑组织工程和再生医学领域。

关键观点5: 电遗传学的进展

电遗传学利用电信号精确控制和调节细胞行为，通过电刺激触发离子通道和受体的激活，实现个性化医疗和生物电子学的应用。

关键观点6: 面临的挑战与未来展望

尽管物理信号诱导的合成系统具有广泛的应用前景，但它们在临床转化和工业应用中仍面临免疫原性、生物相容性、可扩展性、长期效应、稳定性等技术挑战。未来的研究需要跨学科合作，通过创新解决方案提高生活质量，改善医疗保健结果，并促进环境的可持续性。

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