دانشمندان ایمپلنتی اختراع کردند که می تواند قند را در خون برای درمان دیابت نوع 2 تغییر دهد

یک ایمپلنت پزشکی آزمایشی که قند اضافی خون را حذف می‌کند، در آزمایش‌هایی که روی موش‌های آزمایشگاهی انجام شد، در درمان دیابت و چاقی نویدبخش بود.

این دستگاه کوچک به همراه یک مانیتور مداوم قند خون که سطح قند خون را در زمان واقعی ردیابی می کند، برای تنظیم سطح قند خون بر اساس نیازهای بیمار طراحی شده است. این کار را با استفاده از یک واکنش شیمیایی با انرژی الکتریکی انجام می دهد. در آزمایشات موش، از افزایش ناگهانی انسولین جلوگیری کرد و باعث کاهش چربی شد.

مارتین فوسنگر، ​​یکی از نویسندگان این مطالعه، استاد بیوتکنولوژی و مهندسی زیستی در ETH زوریخ در ایمیلی به Live Science گفت: ایمپلنت که در 22 اکتبر در ژورنال Science شرح داده شد، می تواند راهی کاملا جدید برای درمان دیابت و چاقی ارائه دهد. تیم او اکنون در حال کار بر روی آزمایش این دستگاه بر روی حیوانات آزمایشگاهی دیگر و در نهایت انسان است.

حدود 790 میلیون نفر در جهان به دیابت نوع 2 مبتلا هستند و بیش از 1 میلیارد نفر به چاقی مبتلا هستند. افراد چاق اغلب مقاومت به انسولین دارند که در آن سلول ها به خوبی به انسولین پاسخ نمی دهند و نمی توانند قند مورد نیاز خود را از خون دریافت کنند. در ابتدا، بدن انسولین بیشتری برای جبران می‌سازد، اما در نهایت نمی‌تواند خود را ادامه دهد. این زمینه را برای پیش دیابت و دیابت نوع 2 آماده می کند. حدود 90 درصد از افراد مبتلا به دیابت نوع 2 نیز چاقی یا اضافه وزن دارند.

در عین حال، واکنش های شیمیایی در کبد، گلوکز اضافی موجود در خون را به ذخایر چربی تبدیل می کند و به افزایش وزن بیشتر کمک می کند.

درمان‌های کنونی برای این بیماری‌ها بر روی تغییرات سبک زندگی مانند رژیم غذایی و ورزش یا داروهای طولانی‌مدت مانند متفورمین که قند خون را کاهش می‌دهد و GLP-1 که اشتها را برای کاهش وزن کاهش می‌دهد، تمرکز دارد. اما فوسنگر و همکارانش متعجب بودند که آیا می‌توانند مستقیما گلوکز را هدف قرار دهند.

آنها راکتوری به طول اینچ طراحی کردند که گلوکز را از طریق یک واکنش شیمیایی کنترل شده که توسط مقادیر کمی الکتریسیته ایجاد می شود، به یک محصول جانبی بی ضرر به نام گلوکونات تبدیل می کند. این دگرگونی در یک الکترود پوشش داده شده با نانوذرات طلا و پلاتین که درون یک نمد گرافیتی تعبیه شده است، رخ می دهد.

مهم این است که واکنش تنها زمانی رخ می دهد که دستگاه الکتریسیته کافی دریافت کند، بنابراین حذف گلوکز را می توان با کنترل میزان انرژی که به ایمپلنت می رسد روشن و خاموش کرد.

این دستگاه بی سیم است و هم از یک گوشی هوشمند معمولی تغذیه و هم کنترل می شود. این تلفن انرژی فرکانس رادیویی سطح پایینی را ساطع می کند که سپس قطعات الکترونیکی ایمپلنت آن را به جریان DC پایدار تبدیل می کند تا واکنش را فعال کند. این دستگاه همراه با یک نمایشگر گلوکز، قند خون بالا را تشخیص می‌دهد و سپس بازخوردی را به تلفن هوشمند ارسال می‌کند، که سپس مقدار نیروی انتقال یافته به ایمپلنت را تنظیم می‌کند.

فوسنگر گفت: «در اصل، این دستگاه را قادر می‌سازد تا زمانی که سطح [قند خون] بالا می‌رود، گلوکز بیشتری را حذف کند و زمانی که گلوکز به محدوده مورد نظر برمی‌گردد، فعالیت خود را کاهش می‌دهد. "هدف ایجاد یک سیستم خودمختار است که به طور مداوم با نیازهای متابولیکی بیمار سازگار شود."

در مطالعه روی موش، ایمپلنت با یک مانیتور مداوم قند ترکیب شد که به‌روزرسانی‌هایی را در مورد سطح قند خون به تلفنی که دستگاه را کنترل می‌کرد، ارائه می‌کرد. (اعتبار تصویر: تصاویر نیمه نقطه از طریق گتی ایماژ) این تیم این دستگاه پزشکی خودتنظیمی را روی موش های مبتلا به دیابت و چاقی آزمایش کردند. طی شش هفته، موش‌هایی که این ایمپلنت را نصب کردند، سطح قند خون بسیار پایدارتری نسبت به موش‌های درمان‌نشده داشتند. آنها همچنین به طور متوسط ​​10 درصد از وزن بدن خود را از دست دادند.

از آنجایی که گلوکز موش‌ها به طور مداوم در سطح نرمال حفظ می‌شد، شیمی متابولیک بدن به سمت چربی سوزی تغییر کرد، در حالی که تنظیم خاموش کردن واکنش حذف گلوکز مانع از کاهش سطح قند موش‌ها به زیر حد مطمئن شد.

فوسنگر فکر می کند که این یک اثبات هیجان انگیز از مفهوم است. با این حال، "یک چالش مهم نشان دادن این است که دستگاه می تواند مقادیر کافی گلوکز را در یک انسان تبدیل کند و در عین حال ایمنی طولانی مدت و کارایی کاتالیزوری را حفظ کند." به عبارت دیگر، آنها هنوز باید نشان دهند که واکنش شیمیایی در مقیاس بزرگتر مورد نیاز برای درمان یک بیمار انسانی کار می کند.

داستان های مرتبط

آیا نرخ چاقی در آمریکا کاهش یافته است؟

چاقی با یک مورد از هر 10 مرگ ناشی از عفونت در سراسر جهان مرتبط است

این مطالعه نشان می‌دهد که داروهای سبک اوزمپیک، دیابت نوع 1 و نه تنها نوع 2 را درمان می‌کنند

در یک آزمایش جداگانه، تیم این دستگاه را با یک فنجان بزرگ پر از محلول قندی آشنا کردند تا ببینند آیا می‌تواند با حجم‌های بیشتری از گلوکز مقابله کند یا خیر. این مقدار، حدود 1.3 گالن (5 لیتر)، مشابه حجم کل خون یک فرد بود. این دستگاه همچنان سطوح قند را در این سیستم بزرگتر کنترل می کرد.

فوسنگر گفت که این آزمایش جایگزینی برای تحقیقات در حیوانات بزرگتر و بیماران انسانی نیست. این مطالعات اولویت بعدی تیم است.

فوسنگر گفت: نکته مهم این است که "دستگاه ما جایگزین تغذیه سالم، فعالیت بدنی یا داروهای پیشگیرانه" برای درمان دیابت و چاقی نیست.

وی افزود: چاقی و دیابت نوع 2 شرایط پیچیده ای هستند که بسیار بیشتر از افزایش سطح گلوکز هستند. ما آن را به عنوان یک افزودنی بالقوه قدرتمند به جعبه ابزار درمانی می دانیم، ابزاری که در نهایت می تواند با درمان های شناخته شده و مداخلات سبک زندگی ترکیب شود.

این مقاله فقط برای اهداف اطلاعاتی است و به منظور ارائه توصیه های پزشکی نیست.