امیدی برای درمان دیابت؛ ساخت ایمپلنتی که قند خون را به ترکیبی بی‌ضرر تبدیل می‌کند

پژوهشگران مؤسسه فناوری فدرال زوریخ (ETH Zurich) ایمپلنتی آزمایشی ساخته‌اند که با مقدار اندکی برق، گلوکز اضافی خون را از طریق واکنشی شیمیایی به ترکیبی بی‌ضرر تبدیل می‌کند. این دستگاه در آزمایش روی موش‌های مبتلا به دیابت و چاقی، به تثبیت قند خون و کاهش وزن کمک کرد؛ هرچند هنوز برای استفاده در انسان به پژوهش‌های بیشتری نیاز است.

لایوساینساین دستگاه برای تنظیم میزان فعالیت خود به یک حسگر پایش مداوم قند خون متصل می‌شود. حسگر، سطح گلوکز را در لحظه اندازه می‌گیرد و دستگاه با توجه به میزان قند خون، واکنش شیمیایی را فعال یا غیرفعال می‌کند.

این فناوری می‌تواند رویکرد تازه‌ای برای درمان دیابت و چاقی فراهم کند. بااین‌حال، پژوهشگران هنوز در مراحل اولیه توسعه دستگاه قرار دارند و می‌خواهند آن را ابتدا روی حیوانات آزمایشگاهی بیشتری و سرانجام روی انسان آزمایش کنند.

تبدیل گلوکز به ترکیبی بی‌ضرر با کمک ایملپنت جدید

ایمپلنت ساخته‌شده حدود ۲٫۵ سانتی‌متر طول دارد و گلوکز را از طریق واکنشی شیمیایی به ماده‌ای به نام گلوکونات تبدیل می‌کند. این واکنش روی الکترودی انجام می‌شود که با نانوذرات طلا و پلاتین پوشیده شده و درون بستری از الیاف گرافیتی قرار دارد.

واکنش فقط زمانی رخ می‌دهد که دستگاه برق کافی دریافت کند. بنابراین، با تنظیم میزان انرژی ورودی می‌توان فرایند تبدیل گلوکز را کنترل و در صورت نیاز آن را متوقف کرد.

این ایمپلنت به‌صورت بی‌سیم انرژی دریافت می‌کند و کنترل آن از طریق یک گوشی هوشمند معمولی انجام می‌شود. گوشی انرژی رادیوفرکانسی با شدت پایین منتشر می‌کند و مدارهای الکترونیکی دستگاه آن را به جریان مستقیم و پایدار تبدیل می‌کنند تا واکنش شیمیایی فعال شود.

در صورت اتصال به حسگر پایش قند خون، دستگاه می‌تواند افزایش قند را تشخیص دهد و اطلاعات را به گوشی بفرستد. سپس گوشی میزان انرژی منتقل‌شده به ایمپلنت را تنظیم می‌کند تا دستگاه هنگام بالا بودن قند خون فعالیت بیشتری داشته باشد و با نزدیک‌شدن سطح قند به محدوده هدف، فعالیت آن کاهش یابد.

پژوهشگران دستگاه را روی موش‌های مبتلا به دیابت و چاقی آزمایش کردند. پس از شش هفته، موش‌هایی که ایمپلنت دریافت کرده بودند، در مقایسه با موش‌های درمان‌نشده، سطح قند خون باثبات‌تری داشتند. وزن بدن این موش‌ها نیز به‌طور میانگین ۱۰ درصد کاهش یافت.

دیابت نوع ۲ و چاقی از مشکلات گسترده سلامت در جهان هستند. افراد مبتلا به چاقی اغلب با مقاومت به انسولین روبه‌رو می‌شوند؛ وضعیتی که در آن سلول‌ها به‌خوبی به انسولین پاسخ نمی‌دهند و نمی‌توانند گلوکز موردنیاز خود را از خون دریافت کنند. بدن در مراحل اولیه برای جبران این وضعیت انسولین بیشتری تولید می‌کند، اما با گذشت زمان ممکن است دیگر نتواند این نیاز را تأمین کند و زمینه برای پیش‌دیابت و دیابت نوع ۲ فراهم شود.

یافته‌های این پژوهش در ژورنالScienceمنتشر شده است.

برای ارزیابی پایداری، امنیت و نگهداری این زیرساخت، راهنمای پشتیبانی شبکه را نیز مطالعه کنید.