Micul dispozitiv răspunde în timp real la schimbările de glucoză
Un nou dispozitiv creat de inginerii de la MIT ar putea marca un avans semnificativ în gestionarea hipoglicemiei pentru persoanele cu diabet de tip 1. Inovația, un rezervor implantabil care se așează chiar sub piele, este conceput pentru a elibera automat sau de la distanță glucagon salvator atunci când glicemia scade la niveluri periculoase.
Pentru persoanele cu diabet de tip 1 – o afecțiune autoimună – menținerea unei glicemii stabile este o provocare constantă. Insulina cu acțiune rapidă trebuie administrată, fie prin injecții, fie printr-o pompă, pentru a ajuta organismul să absoarbă glucoza din sânge după consumul de carbohidrați. Dar judecarea cantității corecte nu este ușoară, iar o cantitate prea mare poate duce la niveluri periculos de scăzute ale glucozei.
Hipoglicemia, sau glicemia scăzută, se poate dezvolta rapid și, dacă nu este tratată, poate duce la confuzie, convulsii sau, în cazuri extreme, chiar la moarte. Tratamentul standard în caz de urgență este o injecție cu glucagon, un hormon care determină ficatul să elibereze glucoza stocată în sânge. Cu toate acestea, recunoașterea debutului hipoglicemiei nu este întotdeauna posibilă, în special în timpul somnului sau pentru copii și alte persoane care s-ar putea să nu simtă semnele de avertizare.
Noul dispozitiv al echipei MIT își propune să umple acest gol. De mărimea unei monede, implantul conține un mic rezervor realizat dintr-un polimer imprimat 3D. Acest rezervor stochează glucagon sub formă de pulbere, care este mai stabil decât versiunea lichidă și poate rămâne viabil pentru perioade extinse.
Rezervorul este sigilat cu un aliaj cu memorie de formă, fabricat din nichel și titan, proiectat să se îndoaie și să se deschidă atunci când este încălzit la 40 de grade Celsius.
Dispozitivul poate fi declanșat în două moduri: manual de către utilizator sau automat de un semnal de la un monitor de glucoză. Include o antenă care răspunde la o frecvență radio specifică, activând un curent electric minuscul care încălzește aliajul. Când se atinge pragul de temperatură, aliajul se îndoaie, deschizând rezervorul și eliberând glucagonul sub formă de pulbere, care apoi se dizolvă și intră în organism.
Această abordare oferă mai multe avantaje. Deoarece se poate interfața cu monitoarele continue de glucoză, dispozitivul ar putea elibera medicamente exact atunci când glicemia scade sub un nivel sigur, chiar dacă pacientul nu este conștient.
În testele de laborator pe șoareci diabetici, dispozitivul a reușit să restabilească nivelul glicemiei la normal în decurs de zece minute de la activare. Cercetătorii au testat, de asemenea, dispozitivul pentru capacitatea sa de a administra epinefrină, un medicament utilizat frecvent în tratamentul de urgență pentru reacții alergice severe și evenimente cardiace. În aceste experimente, epinefrina a fost eliberată în sânge în câteva minute, provocând o creștere măsurabilă a ritmului cardiac.
Una dintre provocările dispozitivelor implantabile este tendința organismului de a forma țesut cicatricial în jurul obiectelor străine, ceea ce poate interfera cu funcționarea lor. Cercetătorii de la MIT au descoperit că dispozitivul lor a rămas eficient chiar și după ce s-a dezvoltat țesut fibrotic, eliberându-și cu succes conținutul la cerere.
Prototipul a fost testat timp de până la patru săptămâni pe modele animale, dar cercetătorii lucrează pentru a extinde durata sa de viață funcțională la un an sau mai mult. Acest lucru ar permite dispozitivului să ofere protecție de urgență pe perioade mai lungi înainte de a necesita înlocuire.
Privind spre viitor, echipa plănuiește studii suplimentare pe animale și speră să înceapă studiile clinice în termen de trei ani. Dacă va avea succes, această tehnologie ar putea nu numai să îmbunătățească siguranța pentru persoanele cu diabet, ci și să servească drept platformă pentru livrarea altor medicamente de urgență.
