Going Deeper: Biomolecular Tools for Acoustic and Magnetic Imaging and Control of Cellular Function

Most cellular phenomena of interest to mammalian biology occur within the context of living tissues and organisms. However, today’s most advanced tools for observing and manipulating cellular function, based on fluorescent or light-controlled proteins, work best in cultured cells, transparent model species, or small, surgically accessed anatomical regions. Their reach into deep tissues and larger animals is limited by photon scattering. To overcome this limitation, we must design biochemical tools that interface with more penetrant forms of energy. For example, sound waves and magnetic fields easily permeate most biological tissues, allowing the formation of images and delivery of energy for actuation. These capabilities are widely used in clinical techniques such as diagnostic ultrasound, magnetic resonance imaging, focused ultrasound ablation, and magnetic particle hyperthermia. Each of these modalities offers spatial and temporal precision that could be used to study a multitude of cellular processes in vivo. However, connecting these techniques to cellular functions such as gene expression, proliferation, migration, and signaling requires the development of new biochemical tools that can interact with sound waves and magnetic fields as optogenetic tools interact with photons. Here, we discuss the exciting challenges this poses for biomolecular engineering and provide examples of recent advances pointing the way to greater depth in in vivo cell biology

Biomolecular Ultrasound and Sonogenetics

Visualizing and modulating molecular and cellular processes occurring deep within living organisms is fundamental to our study of basic biology and disease. Currently, the most sophisticated tools available to dynamically monitor and control cellular events rely on light-responsive proteins, which are difficult to use outside of optically transparent model systems, cultured cells, or surgically accessed regions owing to strong scattering of light by biological tissue. In contrast, ultrasound is a widely used medical imaging and therapeutic modality that enables the observation and perturbation of internal anatomy and physiology but has historically had limited ability to monitor and control specific cellular processes. Recent advances are beginning to address this limitation through the development of biomolecular tools that allow ultrasound to connect directly to cellular functions such as gene expression. Driven by the discovery and engineering of new contrast agents, reporter genes, and bioswitches, the nascent field of biomolecular ultrasound carries a wave of exciting opportunities

Re-empaquetando el CLPI: las conexiones globales y el debate sobre el consentimiento indígena para la extracción industrial de recursos

In this paper, I propose to examine how rival global governmentalprojects are asserted and contested by decentralized networks thatlink actors operating at different scales. I argue that Tsing’s notionof «travelling packages» provides a useful way of conceptualizingthe means by which elements of these projects are diffused, translated,taken up, and adapted into different localities around theworld. I explore these dynamics in relation to the contestation of agovernance model based on the principle that the free, prior andinformed consent (FPIC) of an indigenous people is required toauthorize actions that may affect upon indigenous territory or indigenousrights. Through the assertion of different versions of FPIC,networked actors are contesting the nature and shape of corporatesocial responsibility, the authority of the state, and the significanceof indigenous governance. I propose to explore the implicationsof different packaging strategies on the contestation between rivalgovernance models and on their propensity for uptake in local sites.El presente artículo explora la disputa vigente sobre el principio queindica que se requiere el consentimiento libre, previo e informado(CLPI) de un pueblo indígena para autorizar la extracción industrialen su territorio. A partir de los aportes de la obra de Tsing acerca delas conexiones globales, el trabajo analiza cómo es que los actoresinterconectados en redes se empeñan en llevar adelante ampliosproyectos de colaboración (como el reconocimiento de los derechosindígenas) empleando estrategias de persuasión. Se discutenlos esfuerzos realizados por el movimiento indígena transnacionalpara promover el concepto del CLPI, así como tres ejemplos en losque diferentes actores buscan apropiarse y recaracterizar el CLPIpara que calce en sus propias metas.En este trabajo propongo examinar cómo los proyectos gubernamentalesglobales rivales son promovidos y disputados por las redesdescentralizadas que unen a actores que operan a diferentes escalas.Sostengo que la noción de Tsing de «paquetes itinerantes» ofreceuna manera útil de conceptualizar los medios por los cuales loselementos de estos proyectos son difundidos, traducidos, acogidosy adaptados en diferentes localidades alrededor del mundo. Analizoestas dinámicas en relación con el cuestionamiento al modelo degobernanza basado en el principio de que se necesita el consentimientolibre, previo e informado (CLPI) de un pueblo indígenapara autorizar acciones que puedan impactar sobre un territorio o derechos indígenas. A través de la promoción de diferentes versionesde CLPI, los actores interconectados en red están disputandola naturaleza y la forma de la responsabilidad social empresarial,la autoridad del Estado y la relevancia de la gobernanza indígena.Propongo explorar las implicaciones de las diferentes estrategias deempaquetamiento para la disputa entre modelos rivales de gobernanzay para su propensión a ser acogidos en los sitios locales

Re-empaquetando el CLPI: las conexiones globales y el debate sobre el consentimiento indígena para la extracción industrial de recursos

In this paper, I propose to examine how rival global governmentalprojects are asserted and contested by decentralized networks thatlink actors operating at different scales. I argue that Tsing’s notionof «travelling packages» provides a useful way of conceptualizingthe means by which elements of these projects are diffused, translated,taken up, and adapted into different localities around theworld. I explore these dynamics in relation to the contestation of agovernance model based on the principle that the free, prior andinformed consent (FPIC) of an indigenous people is required toauthorize actions that may affect upon indigenous territory or indigenousrights. Through the assertion of different versions of FPIC,networked actors are contesting the nature and shape of corporatesocial responsibility, the authority of the state, and the significanceof indigenous governance. I propose to explore the implicationsof different packaging strategies on the contestation between rivalgovernance models and on their propensity for uptake in local sites.El presente artículo explora la disputa vigente sobre el principio queindica que se requiere el consentimiento libre, previo e informado(CLPI) de un pueblo indígena para autorizar la extracción industrialen su territorio. A partir de los aportes de la obra de Tsing acerca delas conexiones globales, el trabajo analiza cómo es que los actoresinterconectados en redes se empeñan en llevar adelante ampliosproyectos de colaboración (como el reconocimiento de los derechosindígenas) empleando estrategias de persuasión. Se discutenlos esfuerzos realizados por el movimiento indígena transnacionalpara promover el concepto del CLPI, así como tres ejemplos en losque diferentes actores buscan apropiarse y recaracterizar el CLPIpara que calce en sus propias metas.En este trabajo propongo examinar cómo los proyectos gubernamentalesglobales rivales son promovidos y disputados por las redesdescentralizadas que unen a actores que operan a diferentes escalas.Sostengo que la noción de Tsing de «paquetes itinerantes» ofreceuna manera útil de conceptualizar los medios por los cuales loselementos de estos proyectos son difundidos, traducidos, acogidosy adaptados en diferentes localidades alrededor del mundo. Analizoestas dinámicas en relación con el cuestionamiento al modelo degobernanza basado en el principio de que se necesita el consentimientolibre, previo e informado (CLPI) de un pueblo indígenapara autorizar acciones que puedan impactar sobre un territorio o derechos indígenas. A través de la promoción de diferentes versionesde CLPI, los actores interconectados en red están disputandola naturaleza y la forma de la responsabilidad social empresarial,la autoridad del Estado y la relevancia de la gobernanza indígena.Propongo explorar las implicaciones de las diferentes estrategias deempaquetamiento para la disputa entre modelos rivales de gobernanzay para su propensión a ser acogidos en los sitios locales