9 ژوئیه 2025، عکس از نویسنده: امیر خُلَم
MIT از اولین ایمپلنت جهان برای جلوگیری از تصادفات دیابتی قبل از تبدیل شدن به مرگ، رونمایی کرد
این دستگاه ایمپلنت جدید دارای مخزنی از گلوکاگون است که می‌تواند برای کمک به بیماران دیابتی در زیر پوست ذخیره شود.مهندسان MIT یک ایمپلنت اضطراری جدید برای محافظت از افراد مبتلا به دیابت نوع 1 در برابر هیپوگلیسمی تهدیدکننده زندگی طراحی کرده‌اند.
این دستگاه که تقریباً به اندازه یک سکه 25 سنتی است، زیر پوست قرار می‌گیرد و هنگامی که سطح قند خون خیلی پایین می‌آید، دوزی از گلوکاگون آزاد می‌کند. این دستگاه می‌تواند به صورت دستی یا بی‌سیم توسط یک حسگر فعال شود.
هیپوگلیسمی یا قند خون پایین، یک خطر دائمی برای افراد مبتلا به دیابت نوع 1 است. وقتی سطح گلوکز به شدت کاهش می‌یابد، بیماران اغلب به تزریق گلوکاگون، هورمونی که به کبد سیگنال می‌دهد تا قند ذخیره شده را به جریان خون آزاد کند، متکی هستند.اما در بسیاری از موارد، به خصوص در هنگام خواب یا در کودکان، بیماران ممکن است علائم را به موقع تشخیص ندهند تا اقدام کنند.
دنیل اندرسون، استاد مهندسی شیمی در MIT و نویسنده ارشد این مطالعه، گفت: «این یک دستگاه کوچک و اضطراری است که می‌تواند زیر پوست قرار گیرد، جایی که اگر قند خون بیمار خیلی پایین بیاید، آماده عمل است. هدف ما ساخت دستگاهی بود که همیشه آماده محافظت از بیماران در برابر قند خون پایین باشد.»
این دستگاه جدید برای کمک به بیمارانی که علائم هشدار دهنده را از دست می‌دهند یا نمی‌توانند به سرعت گلوکاگون را به خود تزریق کنند، ساخته شده است. همچنین در صورت بروز هیپوگلیسمی در هنگام خواب، دارورسانی فعال‌شده با سیگنال یک جایگزین ارائه می‌دهد.
برای توسعه این سیستم، محققان MIT یک مخزن کوچک دارو با استفاده از پلیمر چاپ سه‌بعدی ساختند که با آلیاژ حافظه‌دار شکلی که به گرما واکنش نشان می‌دهد، مهر و موم شده است.قطعه فلزی، ساخته شده از نیکل-تیتانیوم، وقتی به ۴۰ درجه سانتیگراد می‌رسد، خم شده و باز می‌شود. این عمل، داروی پودری ذخیره شده در داخل را آزاد می‌کند.
از آنجایی که گلوکاگون به شکل مایع با گذشت زمان تجزیه می‌شود، تیم به جای آن یک نسخه پودری را ذخیره کرد که برای مدت طولانی‌تری پایدار می‌ماند.
این ایمپلنت شامل یک آنتن تنظیم شده با فرکانس رادیویی خاص است که امکان فعال‌سازی بی‌سیم خارجی را فراهم می‌کند. یک جریان الکتریکی کوچک، مهر و موم فلزی را گرم می‌کند تا دارو آزاد شود.
سیدارت کریشنان، نویسنده اصلی این مطالعه، گفت: “یکی از ویژگی‌های کلیدی این نوع سیستم دارورسانی دیجیتال این است که می‌توانید آن را با حسگرها ارتباط برقرار کنید. در این مورد، فناوری نظارت مداوم بر گلوکز که بسیاری از بیماران از آن استفاده می‌کنند، چیزی است که برای این نوع دستگاه‌ها به راحتی قابل اتصال خواهد بود.”
این تیم دستگاه را در موش‌های دیابتی کاشت و با کاهش سطح قند خون، آن را فعال کرد. ظرف 10 دقیقه، سطح قند تثبیت شد و در محدوده طبیعی باقی ماند.آنها همچنین یک نسخه پودری از اپی نفرین را آزمایش کردند. ده دقیقه پس از فعال شدن، این دارو در جریان خون گردش کرد و ضربان قلب را افزایش داد، که نشان دهنده کاربرد بالقوه آن برای حملات قلبی یا واکنش‌های آلرژیک شدید است.
در آزمایشات، دستگاه‌ها به مدت چهار هفته در محل خود باقی ماندند و حتی پس از تشکیل بافت اسکار در اطراف آنها به کار خود ادامه دادند.محققان اکنون در تلاشند تا این جدول زمانی را تا یک سال یا بیشتر افزایش دهند.
کریشنان گفت: “ما دقیقاً نمی‌دانیم که این مدت زمان چقدر است – شاید یک سال، شاید چند سال، و در حال حاضر در حال کار بر روی تعیین طول عمر بهینه هستیم. اما پس از آن، نیاز به تعویض دارد.”
این تیم آزمایش‌های حیوانی بیشتری را برنامه‌ریزی می‌کند و قصد دارد آزمایش‌های انسانی را ظرف سه سال آغاز کند.
رابرت لانگر، یکی دیگر از نویسندگان این مقاله، گفت: «دیدن اینکه تیم ما به این موفقیت دست یافته واقعاً هیجان‌انگیز است، چیزی که امیدوارم روزی به بیماران دیابتی کمک کند و به‌طور گسترده‌تر بتواند الگوی جدیدی برای ارائه هرگونه داروی اورژانسی ارائه دهد.»
این مطالعه در مجله Nature Biomedical Engineering منتشر شده است.
