Forskere testede med succes smart insulinplaster i møntstørrelse, mulig diabetesbehandling

UCLA bioingeniører og kolleger ved UNC School of Medicine og MIT har videreudviklet en smart insulinleveringsplaster, der en dag kan overvåge og styre glukoseniveauer hos mennesker med diabetes og levere den nødvendige insulindosis. Den selvklæbende patch, omtrent på størrelse med et kvarter, er enkel at fremstille og beregnet til brug en gang om dagen.

Studiet, udgivet i Natur Biomedicinsk teknik , beskriver forskning udført på mus og svin. Forskergruppen, ledet af Zhen Gu, Ph.d., professor i bioingeniør ved UCLA Samueli School of Engineering, ansøger om FDA -godkendelse af kliniske forsøg på mennesker. Gu og kolleger gennemførte de første vellykkede test af den smarte insulinplaster i mus i 2015 i North Carolina.

"Vores hovedmål er at forbedre sundheden og forbedre livskvaliteten for mennesker, der har diabetes, "sagde Gu, en tidligere professor i UNC/NCSU Joint Department of Biomedical Engineering. "Denne smarte patch fjerner behovet for konstant at kontrollere sit blodsukker og derefter injicere insulin, hvis og når det er nødvendigt. Det efterligner bugspytkirtlens regulerende funktion, men på en måde, der er let at bruge."

Den klæbende plaster overvåger blodsukker, eller glukose. Det har doser af insulin forudindlæst i meget små mikronål, mindre end en millimeter i længden, der leverer medicin hurtigt, når blodsukkerniveauet når en bestemt tærskel. Når blodsukkeret vender tilbage til det normale, plasterets insulinlevering bremses også. Forskerne sagde, at fordelen er, at det kan hjælpe med at forhindre overdosering af insulin, som kan føre til hypoglykæmi, anfald, koma eller endda død.

"Det har altid været en drøm at opnå insulinlevering på en smart og bekvem måde, "sagde studieforfatter John Buse, MD, Ph.d., direktør for UNC Diabetes Center og North Carolina Translational and Clinical Sciences (NC TraCS) Institute ved University of North Carolina ved Chapel Hill School of Medicine. "Denne smarte insulinplaster, hvis det er bevist sikkert og effektivt i forsøg med mennesker, ville revolutionere patientoplevelsen af ​​diabetesbehandling. "

Insulin er et hormon, der naturligt produceres i bugspytkirtlen, hjælper kroppen med at regulere glukose, som kommer fra madforbrug og giver kroppen energi. Insulin er den molekylære nøgle, der hjælper med at flytte glukose fra blodbanen til cellerne for energi og opbevaring. Type 1 -diabetes opstår, når en persons krop ikke naturligt producerer insulin. Type 2 -diabetes opstår, når kroppen ikke effektivt bruger det insulin, der produceres. I begge tilfælde, en regelmæssig dosis insulin er ordineret til at håndtere sygdommen, som påvirker mere end 400 millioner mennesker verden over.

Behandlingen af ​​sygdommen har ikke ændret sig meget i årtier i det meste af verden. Patienter med diabetes trækker deres blod ved hjælp af en enhed, der måler glukoseniveauer. De administrerer derefter selv en nødvendig dosis insulin. Insulinen kan injiceres med en kanyle og en sprøjte, en penlignende enhed, eller leveret af en insulinpumpe som er et bærbart instrument i mobiltelefonstørrelse, der er fastgjort til kroppen gennem et rør med en nål i enden. Et smart insulinplaster ville mærke behovet for insulin og levere det.

Mikronålene, der bruges i plasteret, er lavet med en glukosefølende polymer, der er indkapslet med insulin. Efter påføring på huden, mikronålene trænger ind under huden og kan fornemme blodsukkerniveauet. Hvis glukoseniveauer stiger, polymeren udløses for at frigive insulinet. Hver mikronål er mindre end en almindelig nål, der bruges til at trække blod og når ikke så dybt, så plasteret er mindre smertefuldt end et nålestik. Hver mikronåle trænger omkring en halv millimeter under huden, som er tilstrækkelig til at levere insulin til kroppen.

I forsøgene, en kvart størrelse plaster kontrollerede med succes glukoseniveauer hos svin med type I-diabetes i cirka 20 timer. Grisene vejede cirka 55 pund i gennemsnit.

"Jeg er glad for, at teamet kunne bringe denne smarte insulinplaster endnu et skridt tæt på virkeligheden, og vi glæder os til forhåbentlig at se det komme videre til en dag at hjælpe mennesker med diabetes, "sagde Robert Langer, ScD, David H. Koch Institute Professor ved MIT og en af ​​papirets medforfattere.

Teknologien er blevet accepteret i U.S. Food and Drug Administration's Emerging Technology Program, som yder bistand til virksomheder under lovgivningsprocessen. Forskerne ansøger om FDA -godkendelse til kliniske forsøg på mennesker, som de forventer kunne starte inden for et par år. Teamet forestillede sig, at den smarte mikronålspleje også kunne tilpasses med forskellige lægemidler til at klare andre medicinske tilstande.