Plasturele „inteligent” pentru monitorizarea glicemiei

Medicii și bioinginerii medicali din cadrul Universității din Chapel Hill și Universității din Raleigh (Carolina de Nord) au dezvoltat un sistem inteligent nedureros și de precizie pentru monitorizarea glicemiei în cazul persoanelor diagnosticate cu diabet.

Bolnavii de diabet sunt nevoiți să își verifice zilnic nivelul glucozei din sânge prin înțepături și să își administreze dozele de insulină. Procedura nu este doar dureroasă, ci este și imprecisă de multe ori, injectarea unei doze incorecte putând duce la complicații grave, până la comă sau deces.

Plasturele „inteligent” este o matrice adezivă transdermică de dimensiunea unei monede, având mai mult de o sută de ace micronice, ce conțin rezervoare pentru administrarea insulinei și enzime pentru detectarea glucozei. Dispozitivul detectează valorile de prag ale glucozei și eliberează în sânge cantitatea suficientă de insulină.

Celulele beta din pancreas produc și depozitează insulina. Dispozitivul creat imită fiziologia organismului, având capacitatea de a depozita insulina în interiorul unor vezicule și de a detecta nivelul glucozei, descărcând insulina când este necesar.

Veziculele artificiale sunt realizate dintr-un material asemănător celui natural – acid hialuronic (utilizat în cosmetică) și 2-nitroimidazol. Acești doi compuși formează o moleculă cu o parte hidrofobă (nu se combină cu apa) și una hidrofilă (absoarbe apa). Moleculele astfel formate se grupează și formează veziculele – cu partea hidrofobă la interior și partea hidrofilă spre exterior.

În interiorul veziculelor artificiale se introduc insulina și enzimele pentru detectarea glucozei. Astfel, se formează milioane de nanostructuri, de 100 de ori mai mici decât diametrul unui fir de păr. Excesul de glucoză detectat de enzime se încorporează în veziculele artificale și se transformă în acid gluconic la interacțiunea cu oxigenul. Reducerea oxigenului face ca veziculele să se dizolve și să elibereze insulina în sânge.

Cercetătorii au considerat că cel mai facil mod de a administra  micro-veziculele este prin intermediu acelor micronice încorporate într-un plasture de silicon. Prin intermediul acelor trans-dermice sunt eliberate veziculele, care ajung în sânge prin capilarele sangvine de la suprafața dermei.

Momentan, rezultatele pozitive ale utilizării dispozitivuuil au fost observate în urma testărilor pe șoareci, urmând a fi efectuate alte teste și studii clinice înainte de a putea fi utilizat de subiecții umani. Odată aplicat, plasturele trebuie schimbat după câteva zile. Cel mai dificil aspect privind tratarea diabetului nu este administrarea propriu-zisă a insulinei, nici testările glucozei sau dieta, ci faptul că toate acestea trebuie repetate de câteva ori pe zi, pentru tot restul vieții.

Dispozitivul prezintă multiple aspecte pozitive, precum modul rapid de acțiune, ușurința în utilizare și materialele  biocompatibile și non-toxice din care este realizat. Plasturii sunt numiți „inteligenți” și datorită fapului că pot fi personalizați pentru fiecare pacient în parte, în funcție de greutate, doza de insulină recomandată și  sensibilitatea la insulină.

Sursa: Medical News Today