ایمپلنتی قابل کاشت در بدن برای افراد دیابتی ابداع شد

پژوهشگران مؤسسه فن آوری فدرال زوریخ موفق به ابداع یک وسیله قابل کاشت در بدن شده اند که افراد دیابتی را از شر تزریق روزانه انسولین خلاص خواهد کرد.

به گزارش ایسنا و به نقل از نیو اطلس، دستگاهی را تصور کنید که به اشخاص مبتلا به دیابت (Diabetes) امکان استفاده از یک برنامه موبایلی یا ریموت کنترل را می دهد تا در صورت نیاز، بدون نیاز به تزریق، انسولین بدن خود را تقویت کنند.

پژوهشگران موسسف فن آوری فدرال زوریخ سوئیس (ETH) یک نمونه اولیه از دستگاهی را تولید کرده اند که میتواند دقیقاً این کار را با استفاده از تکانه های الکتریکی برای کنترل بیان ژن در سلول های بتای محصور شده انجام دهد.

کار سلول های بتا در لوزالمعده حس کردن تغییرات در سطح قند خون (Blood Glucose Level) است و با تولید و ترشح انسولین که به بدن کمک می کند تا به متابولیسم گلوکز واکنش دهد، پاسخ می دهد. ولی در مبتلایان به دیابت، این سلول ها دیگر این عملکرد را بدرستی انجام نمی دهند و به تبعات جدّي برای سلامتی شخص منجر می شوند.

این مشکل معمولاً با نظارت بر میزان گلوکز در خون و تزریق منظم انسولین کنترل می شود. ولی تزریق ها خیلی خوش آیند نیستند و اشخاص را آزار می‌دهند، بدین ترتیب پژوهشگران ETH گزینه های دیگری را بررسی کردند.

نتیجه نهایی، یک دستگاه کوچک است که میتواند از راه دور فعال شود تا انسولین در صورت تقاضا آزاد شود. از یک طرف کپسول، حاوی سلول های بتای انسانی مهندسی شده متصل به صفحه مدار چاپ شده (PCB) است که آن ها را کنترل می کند. زمانی که PCB توسط یک سیگنال رادیویی فعال می شود، یک سیگنال الکتریکی برای تحریک کانال های کلسیم و پتاسیم در سلول های بتا ارسال می شود. این کار موجب بیان ژن انسولین می شود و انسولین را در عرض چند دقیقه آزاد می کند.

ایده این است که این دستگاه بتواند در زیر پوست بیمار مبتلا به دیابت کاشته شود و سلول های بتا را با این دستگاه میتوان در صورت تقاضا وادار به ترشح انسولین کرد و این کار توسط مریض، پزشک یا بطور خودکار در زمان های از پیش تعيين شده قابل اجرا است.

پژوهشگران این دستگاه را با کاشت زیر پوست موش های مبتلا به دیابت نوع یک آزمایش کردند و توانستند بطور بی سیم میزان انسولین را کنترل کنند که طی ۱۰ دقیقه بعد از فعال سازی به اوج خود رسید. این دستگاه برای بازیابی سطح طبیعی قند خون در موش ها مؤثر نشان داد.

"مارتین فاسنگر" پژوهشگر اصلی این مطالعه می گوید: ما می خواستیم بطور مستقیم بیان ژن را با استفاده از الکتریسیته برای مدت طولانی کنترل کنیم و اینک بالاخره موفق شده ایم. دستگاهی از این نوع، اشخاص را قادر می سازد تا بطور کامل با دنیای دیجیتال ادغام شوند و به بخشی از اینترنت اشیا (IoT) یا حتی"اینترنت بدن" تبدیل شوند.

مطمئناً این احتمال موجود هست که هکرهایی بتوانند این دستگاه را از راه دور هک کنند. به همین دلیل پژوهشگران می گویند که اقدامات احتیاطی و امنیتی باید در دستگاه نهایی گنجانده شود.

این تنها مانعی نیست که باید برطرف شود؛ سلول های بتا باید تقریباً هر سه هفته یک بار جایگزین شوند. در نسخه فعلی، پژوهشگران دو خشاب پر کننده را برای افزودن سلول های بیشتر به این دستگاه وصل کرده اند ، ولی قادر به تامین آن در طولانی مدت نیست. درصورتی که این دستگاه راه خود را به آزمایش های انسانی بیابد، راه حل مفیدتری موردنیاز خواهد بود.

در این میان، دیگر تکنیک های مشابه نیز در حال توسعه هستند. بعضی از سلول های بتا استفاده می کنند که میتوانند با پالس های نوری یا سایر امواج الکترومغناطیسی فعال شوند، در حالیکه بعضی دیگر از برچسب های ریزسوزنی حاوی سلول های بتا استفاده می کنند.

مطالعه حاضر در مجله Science منتشر شده است.