Расширенная система выпуска инсулина, включающая впрыскиваемый гель наночастиц, может однажды помочь пациентам с диабетом 1 типа справитьсяих условие, не имея постоянно, чтобы проверить их сахар в крови и делать себе укол инсулина.Разработанный в Массачусетском технологическом институте (MIT) в США, однажды в теле, концентрации глюкозы крови смысла наночастиц иавтоматически секретируйте ассигновать сумму в размере инсулина, чтобы хранить его на правильном уровне.
Дэниел Андерсон, адъюнкт-профессор химического машиностроения, возглавляет лабораторию, проектировавшую наногель. Он сообщает в заявлении:«Инсулин действительно работает, но проблемой являются люди, не всегда получают правильную сумму его. С этой системой расширенного выпуска, суммойсекретированное лекарственное средство пропорционально потребностям тела."Андерсон, который является также членом Института Коха MIT Интегральных Исследований рака и Института Медицинской Разработки и Науки и егоколлеги, напишите о наногеле и как они проверили его у мышей в работе, опубликованной онлайн в журнале ACS Nano на 2Май.
Исследователи надеются, что их система или что-то как он когда-нибудь улучшат качество жизни людей с диабетом 1 типа, таким образом, они не должны будут продолжать укалывать пальцы, чтобы проверить свои уровни сахара в крови и постоянно делать себе укол инсулина, чтобы сломать любой избыточный сахар.Попытка создать «искусственную поджелудочную железу»В действительности наногель разработан, чтобы функционировать как клетки островка Лангерганса, хранящие глюкозу крови на правильных уровнях секретирующим инсулином и другимгормоны. Эти клетки уничтожены у людей с диабетом 1 типа.
Это не первый раз, когда исследователи попытались проектировать «искусственную поджелудочную железу» система, поставляющая инсулин и другие гормоны автоматически вреакция на уровни глюкозы.Некоторые системы, разработанные инфузионные насосы использования.
Например, ранее в этом году, исследователи в Монреале сообщили о некотором успехе с aискусственная поджелудочная железа двойного гормона, управляющаяся интеллектуальным алгоритмом дозирования.Другой подход использует гидрогели, чтобы измериться и реагировать на уровни глюкозы, но Андерсон и коллеги отмечают, что они не спешат отвечать или недоставатьмеханическая прочность, позволяющая инсулину просачиваться, когда это не было должно.С их наногелем команда MIT думала, что они могли проектировать прочное, более легкое, чтобы использовать биологически совместимую систему, которая могла быстрее ответить на изменения всахар в крови.Впрыскиваемая Наносеть, Отвечающая на Глюкозу и Инсулин Выпусков
Нанотехнологии являются довольно новой областью, растущей быстро, поскольку ученые изучают, как управлять вопросом в атомном и молекулярном масштабе, чтобы создать материалы сзамечательно различные и новые свойства.Наногель, который развила команда MIT, является «впрыскиваемой и кислотно-разлагаемой полимерной сетью», смотрящей и чувствующей себя подобно зубной пасте. Этосодержит смесь противоположно заряженных наночастиц, привлекающих друг друга. Это держит гель вместе и останавливает дрейф наночастицдалеко однажды в теле.
Чтобы заставить наногель ответить на увеличенную кислотность, Андерсон и коллеги использовали декстран, модифицированный полисахарид. Каждая наночастица в гелесчитает сферы декстрана загруженными инсулином и ферментом, преобразовывающим глюкозу в глюконовую кислоту.Молекулы глюкозы могут легко войти и распространиться через гель.
Таким образом, когда уровни высоки, много глюкозы проходит через гель и спусковые механизмывыпуск фермента, преобразовывающего его в глюконовую кислоту. Это увеличивает кислотность, вызывающую выпуск инсулина.Анализы На Мышах Показали, что Долгосрочный Контроль ВозможенСначала исследователи проверили наногель в пробирках с помощью разных уровней глюкозы и показали, что это могло ответить и выпустить инсулин.
Когда они проверили его у живых мышей, они сочли одну инъекцию наногеля сохраняемой глюкозой крови нормальный, в течение максимум 10 дней.«Единственная инъекция развитой наносети облегчила стабилизацию уровней глюкозы крови в государстве normoglycemic (до 10 дней», пишут они.Поскольку наногель сделан главным образом полисахаридов, это биологически совместимо и в конечном счете ухудшается в теле.Команда теперь хочет видеть, могут ли они изменить гель, таким образом, это более быстро отвечает на изменения в уровнях глюкозы.
Идеально они хотят, чтобы он реагировал вта же скорость как клетки островка в поджелудочной железе: они выпускают инсулин очень быстро, как только они ощущают высокие уровни сахара.Существует все еще некоторая работа, чтобы сделать, прежде чем гель будет готов к испытаниям на людях.
Например, команда хочет улучшить способность геля поставить, и кточно настройте механизм дозировки для человеческого использования.Фонды от Благотворительного траста Леоны М. и Гарри Б. Хелмсли и Семейный Фонд Tayebati помогли финансировать исследование.