Автономная инсулиновая помпа изменит жизнь диабетикам

Швейцарские ученые изобрели полностью самодостаточную инсулиновую помпу для больных диабетом. Источником энергии служит избыточный сахар в крови, а инсулин производят специально выращенные клетки.

Из-за постоянной диеты и регулярного контроля уровня глюкозы в крови сахарный диабет не просто болезнь, а образ жизни. Большим подспорьем для пациентов становятся инсулиновые помпы – специальные приборы, замеряющие уровень сахара и сами вкалывающие человеку инсулин, когда ему это нужно. Все это внешние устройства, которые нужно заряжать и обслуживать, а новое открытие дает надежду на появление автономной помпы-импланта.

Над проблемой работает группа исследователей из Швейцарской высшей технической школы Цюриха. Первый и очень важный шаг они сделали в 2016 году, вырастив искусственные бета-клетки – аналоги ткани поджелудочной железы, которая производит инсулин в здоровом организме. Их удалось вырастить из культуры человеческих клеток под названием НЕК-293, которая ведет свое происхождение от почек эмбриона 1973 года и активно используется в лабораториях по всему миру.

Искусственные клетки делают то же, что и натуральные, а именно вырабатывают гормон инсулин в ответ на повышение уровня глюкозы в крови. Проблема была в регуляции процесса, очень важной при диабете, когда значительные колебания сахара в любую сторону могут привести к серьезным последствиям. И вот теперь к клеткам смогли приспособить имплантируемый электрический регулятор.


Устройство напоминает чайный пакетик, а по размеру чуть больше ногтя. Оно покрыто альгинатом – веществом из бурых водорослей, которое широко используется в медицине из-за хорошей биосовместимости. Внутри – медный монолитный анод с наночастицами оксида меди. Он преобразовывает глюкозу в глюконат и генерирует протоны для создания электрического тока напряжением более 4 вольт. Ток передается к бета-клеткам и заставляет их выбрасывать инсулин.

Когда уровень глюкозы в крови падает, пороговый датчик в топливном элементе отключается, что приостанавливает механизм выработки и высвобождения инсулина. В общем, устройство работает само и не требует внешнего контроля.

Ученые протестировали технологию на мышах с моделью диабета первого типа. Грызунам имплантировали метаболический топливный элемент, а бета-клетки ввели шприцем в верхнюю часть спины. В результате исследователям удалось установить замкнутый контроль глюкозы. Механизм включался автоматически, когда ее уровень достигал 10 миллимоль на литр, то есть как только начинал превышать допустимые значения. Пик выработки инсулина достигался всего за 30 минут. Система показала свою надежность: за два месяца непрерывной работы она не претерпела никаких изменений.

Теперь ученые ищут ресурсы для дальнейшего развития своей идеи. До клинических испытаний, а тем более до рыночного продукта еще далеко. Но у больных диабетом появилась надежда на совершенно новое качество жизни.

Анастасия Адаховская, НЭП. Фото: Depositphotos.com

Метки:


Читайте также