Новий 3D-імплантат рятує від небезпечного падіння цукру в крові

Дослідники з Массачусетського технологічного інституту (MIT) розробили інноваційний медичний імплантат, який може захистити людей з діабетом 1-го типу від небезпечних падінь рівня цукру в крові стану, відомого як гіпоглікемія, під час надзвичайних ситуацій. Невеликий надрукований на 3D-принтері імплантат містить гормон глюкагон, який автоматично виділяється в організмі за потреби.

Автор: Анастасія Цвігун, редакторка

Цукровий діабет є одним із найпоширеніших хронічних захворювань у світі. За результатами нового міжнародного дослідження кількість людей з діабетом подвоїлася за останні 30 років і перевищила 800 мільйонів у всьому світі. Люди з діабетом 1-го типу, чий організм не виробляє власний інсулін, піддаються особливому ризику розвитку гіпоглікемії — потенційно небезпечного для життя стану, коли рівень цукру в крові падає занадто низько (нижче 3,9 ммоль/л). У важких випадках це може призвести до судом, втрати свідомості або навіть смерті.

Чому це важливо

Люди з діабетом 1-го типу повинні щодня вводити інсулін, щоб підтримувати оптимальний рівень глюкози (або цукру) в крові. Однак у деяких випадках це може призвести до гіпоглікемії. Коли це відбувається, зазвичай доводиться вводити глюкагон, щоб змусити печінку викидати глюкозу в кров. Але не всі пацієнти вчасно розпізнають тривожні ознаки: дехто не розуміє, що у них гіпоглікемія [це називається гіпонеусвідомленість або нечутливість до гіпо], і вони можуть просто втратити свідомість чи навіть впасти в кому (або гірше). Проблемою також є нічні падіння рівня цукру в крові, оскільки вони покладаються тільки на сигнал безперервного моніторинга глюкози (якщо він є), коли рівень цукру падає небезпечно низько.

Ось тут і з’являється новий імплантат. Він встановлюється під шкіру і діє як свого роду резервуар для ліків. У надзвичайних ситуаціях він може автоматично вивільняти глюкагон через підключений моніторинг рівня глюкози в крові або шляхом ручної активації.

Новий 3D-імплантат рятує від небезпечного падіння цукру в крові - 2 изображение

Як працює новий імплантат?

Конструкція розміром приблизно в 3 см3 та вагою < 2 грамів була створена за допомогою полімерів, надрукованих на 3D-принтері. Всередині знаходиться резервуар, захищений сплавом з пам’яттю форми з нікелю та титану. Цей спеціальний сплав змінює форму, коли температура сягає близько 40 °C, дозволяючи вивільнити ліки. Оскільки глюкагон у своїй природній формі залишається стабільним в організмі лише протягом короткого часу, дослідники розробили стабільну порошкоподібну версію гормону, яку можна зберігати в резервуарі протягом тривалого часу. Кожен імплантат може вмістити до чотирьох доз.

«Наша мета полягала в тому, щоб створити пристрій, який завжди готовий захистити пацієнтів від низького рівня цукру в крові. Ми вважаємо, що це також може допомогти подолати страх перед гіпоглікемією, від якої страждають багато пацієнтів і їхні близькі», — говорить професор Массачусетського технологічного інституту Деніел Андерсон.

Імплант може бути особливо корисним для дітей, які не можуть зробити собі ін’єкцію в екстреній ситуації. Він також може автоматично лікувати нічну гіпоглікемію.

Застосування поза діабетом

Вчені також бачать потенціал за межами діабету. Майбутнє застосування може включати інші екстрені ліки, такі як адреналін, наприклад, у випадках алергічного шоку або серцевих нападів. Як довго імплантат може залишатися в тілі людини, ще не визначено, але дослідники сподіваються, що він буде працювати до року.

Дослідники налаштовані оптимістично: «Дуже приємно бачити, як нашій команді вдалося це зробити, що, сподіваємося, колись допоможе людям з діабетом і може запровадити нову парадигму для надання будь-якої невідкладної допомоги».

Більше інформації можна знайти ТУТ