Имплантат, похожий на маленький чайный пакетик, успешно справляется с диабетом I типа

Ученые из Высшей технической школы Цюриха (Швейцария) разработали уникальный имплантат, который может высвобождать в кровь инсулин и которому не требуется внешний источник энергии. Научная статья, описывающая разработку вышла в Advanced Materials. Это глюкозный топливный элемент, который может  использовать химическую энергию тела и превращать ее в электрический заряд. Он подключается к искусственным бета-клеткам, которые могут успешно производить и высвобождать инсулин.

При диабете I типа организм не может вырабатывать достаточное количество инсулина. Современные инсулиновые помпы и мониторы зависят от внешних источников питания — батареек.

Новый топливный элемент напоминает чайный пакетик размером чуть больше ногтя. Он покрыт нетканым материалом и альгинатом — веществом, полученным из водорослей, которое широко используется в биомедицине из-за его хорошей биосовместимости. При имплантации под кожу альгинат впитывает жидкость организма, позволяя глюкозе течь внутрь. Внутри находится анод из наночастиц на основе меди, который расщепляет глюкозу на глюконовую кислоту и протон для генерации электрического тока.

«Многие люди, особенно в промышленно развитых странах Запада, потребляют больше углеводов, чем им нужно для жизни. Это дало идею использовать избыточную метаболическую энергию для производства электроэнергии и питания биомедицинских устройств», — сказал один из авторов разработки Мартин Фуссенеггер.

Топливный элемент соединен с инсулиновой капсулой с бета-клетками, которые выделяют инсулин с помощью электрического тока от имплантата. Эти два компонента образуют саморегулирующуюся цепь. Когда топливный элемент, работающий на глюкозе, обнаруживает избыток сахара в крови, он включается. Затем это стимулирует бета-клетки к производству инсулина. Когда уровень сахара в крови падает, отключается пороговый датчик в топливном элементе, что, в свою очередь, останавливает выработку и высвобождение инсулина. Устройство можно подключить к смартфону.

Пока биотехнология была успешно протестирована на мышах, исследователи надеются найти ресурсы для ее развития.

Создана электроложка, которая делает еду вкуснее, воздействуя на вкусовые рецепторы во рту

Было нездоровое детство — ЗОЖ не поможет? Генетики: много сахара в детстве сокращает жизнь

Исследование: еда и напитки за последние 10 лет стали слаще, и это проблема