Інсуліновий пластир замість болючих ін’єкцій

Розумний інсуліновий пластир може замінити болючі ін’єкції, чим покращить рівень життя пацієнтів з діабетом.

Болючі ін’єкції інсуліну залишаться у минулому, завдяки дослідникам з університету Північної Кароліни та штату Північна Кароліна, що створили розумний інсуліновий пластир– пристрій, що може виявляти підвищення рівня цукру в крові, а потім виділяти необхідні дози інсулін.

Сам пластир виглядає як тонкий квадрат, покритий голками, розмір кожної з яких не перевищує розміру вії. Ці мікроголкимістять мікроскопічні капсули для зберігання інсуліну та ферментів. Вміст капсул вивільняється у кровяний потік, коли рівень глюкози стає надто високим.

Замість того, щоб вигадувати іншу цілком штучну систему, Гу і його колеги вирішили відтворити природні генератори інсуліну організму, відомі як бета-клітини. Ці універсальні клітини виступають як фабрики та склади, що продукують і зберігають інсулін у крихітних міхурці, які називаються везикули. Вони також поводяться як сигнальні центри: моніторять підвищення рівня цукру в крові і сигналізують випуск інсуліну в кровотік.

Аби виконувати ці ж самі функції, вчені створили штучні міхурці на основі двох природних матеріалів: гіалуронової кислоти та 2-нітроімідазолу. Результатом стала бульбашко-подібна структура, кожен елемент якої у 100 разів менший за товщину людської волосини. В кожен з пухирців вчені помістили інсулін та ензими, спеціально розроблені для моніторингу глюкози.

Результати дослідження, опублікованого в Proceedings of the National Academy of Sciences, свідчать, що пластир може вирівнювати рівень глюкози у мишей з діабетом 1-го типу протягом девяти годин. Проте перш ніж пропонувати пластир пацієнтам, необхідно провести ще декілька клінічних досліджень.

“Ми хочем зробити розумний пластир ще більш розумним. Вся система може бути персоналізована для обліку ваги і чутливості діабетика до інсуліну,” – заявив співвласник Джен Гу, доктор філософії, професор Об’єднаного державного департаменту біомедичної інженерії UNC/NC.

На діабет страждає понад 387 мільйонів людей по всьому світу, і очікується, що їх кількість зросте до 592 мільйонів до 2035 року. Пацієнти з діабетом 1-го типу та з діабетом 2-го типу (з оскладненнями) намагаються тримати рівень цукру під контролем за допомогою глюкометрів та частих інєкцій інсуліну, що одночасно складно та болісно. Також, Джон Бусе, доктор медичних наук, доктор філософії, співавтор статті PNAS та директор UNC Diabetes Care Center, застерігає про загрозу неправильного розрахування дози інсуліну.

Ін’єкція неправильно розрахованої дози інсуліну може призвести до значних ускладнень, таких як сліпота, ампутація кінцівок або навіть гірше – діабетичну кому”.

Дослідники намагалися виключити потенційні наслідки людського фактора”, створюючи “замкнуті циклові системи”, що напряму підключають пристрої, що відстежують рівень цукру в крові та призначають інсулін. Проте ці підходи передбачають механічні датчики та насоси з катетерами та голкою, які повинні знаходитися під шкірою і замінюватися кожні кілька днів.

Ми розробили пластир, що працює швидко, простий у використанні та виготовлений із нетоксичних, біосумісних матеріалів,– прокоментував Джен Гу, професор Об’єднаного державного департаменту біомедичної інженерії UNC/NC.