Устройството съдържа капсулирани клетки, които произвеждат инсулин, плюс малка фабрика за производство на кислород, която поддържа клетките здрави.
Един обещаващ подход за лечение на диабет тип 1 е имплантирането на панкреатични островни клетки, които могат да произвеждат инсулин, когато е необходимо, и да освободи пациентите от честото инжектиране на инсулин. Въпреки това едно основно препятствие пред този подход е, че след като клетките бъдат имплантирани, те в крайна сметка, остават без кислород и спират да произвеждат инсулин.
За да преодолеят това препятствие, инженерите на Масачузетския технологичен институт са проектирали ново имплантируемо устройство, което не само носи стотици хиляди островни клетки, произвеждащи инсулин, но също така има своя собствена кислородна фабрика на борда, която генерира кислород чрез разделяне на водни пари, съдържащи се в тялото.
Изследователите показаха, че когато се имплантира в мишки с диабет, това устройство може да поддържа нивата на кръвната им захар стабилни за поне един месец. Сега учените се надяват да създадат по-голяма версия на устройството, с размерите на дъвка, която в крайна сметка може да бъде тествана при хора с диабет тип 1.
На какви помощни средства при лечение с инсулин има право диабетик?
„Можете да мислите за това като за живо медицинско устройство, направено от човешки клетки, които отделят инсулин, заедно с електронна система за поддържане на живота. Ние сме развълнувани от напредъка досега и наистина сме оптимисти, че тази технология може да помогне на пациентите“, казва Даниел Андерсън, професор в Катедрата по химическо инженерство на Масачузетския технологичен институт, член на Института „Кох” за интегративни изследвания и институт на MIT за медицинско инженерство и наука (IMES) и главен автор на изследването.
Докато основният фокус на учените досега беше насочен върху лечението на диабета, екипът на MIT предприема различен подход, който потенциално може да генерира кислород за неопределено време чрез разделяне на водата. Това се прави с помощта на протонообменна мембрана – технология, първоначално използвана за генериране на водород в горивни клетки, разположена в устройството. Тази мембрана може да разделя водните пари (намиращи се в изобилие в тялото) на водород, който дифундира безвредно, и кислород, който отива в камера за съхранение, която захранва островните клетки през тънка, пропусклива за кислород мембрана.
Значително предимство на този подход е, че не изисква кабели или батерии. Разделянето на тази водна пара изисква малко напрежение (около 2 волта), което се генерира с помощта на явление, известно като резонансно индуктивно свързване. Настроена магнитна бобина, разположена извън тялото, предава мощност към малка, гъвкава антена в устройството, което позволява безжичен трансфер на енергия. Това наистина изисква външна намотка, която учените очакват да се носи като пластир върху кожата на пациента.
