在一个重大突破中,马萨诸塞州理工学院(MIT)的研究人员开发了一种微小的可植入装置,可以通过在危险的低血糖(也称为低血糖)的危险性低血糖期间自动提供挽救生命的激素来挽救1型糖尿病患者的生命。
当血糖水平降至危险的低水平时,低血糖会发生,这可能导致混乱,癫痫发作,无意识甚至死亡。目前,标准的紧急处理是胰高血糖素的注射,胰高血糖素是一种信号,该激素标志着肝脏将葡萄糖释放到血液中。但是在危机期间,尤其是如果患者入睡,无意识或孩子,则可能无法及时注射。
为了解决这个问题,麻省理工学院的科学家创建了一个小型设备,大约像硬币的大小,可以坐在皮肤下并在需要时释放胰高血糖素,无需注入。连续葡萄糖监测仪(CGM)可以手动或自动触发它,许多糖尿病患者已经使用。
该植入物包含3D打印的聚合物储层,含有胰高血糖素粉,比液体形式更稳定。该储层用一种称为Shape-Memory合金的特殊材料密封,在这种情况下是镍含量板,在加热时会改变形状。
当该人的血糖下降得太低时,CGM或手动遥控器发出的无线信号会触发小电流,将合金加热至约40摄氏度。这会导致它弯曲并释放胰高血糖素进入血液。
麻省理工学院化学工程系教授兼研究高级作者丹尼尔·安德森(Daniel Anderson)说:“在我们的测试中,血糖水平在不到10分钟的时间内恢复了正常。” “目的是制造一种随时准备保护患者的设备,白天或黑夜。”
为了测试该设备,研究人员将其植入糖尿病小鼠中,并随着血糖下降而释放胰高血糖素。这些动物的葡萄糖水平迅速稳定,低血糖得以成功避免。该团队还发现,即使在周围形成疤痕组织后,该设备仍在继续工作,这是长期植入物的常见问题。
除了胰高血糖素外,该设备还显示出对其他急救药物的希望。该小组用肾上腺素对其进行了测试,用于治疗严重的过敏反应(过敏反应)和心脏病发作,并观察到类似快速的药物释放和有效性。
这项研究的首席作者,现在是斯坦福大学的教授Siddharth Krishnan说:“这可能成为快速,快速准确地提供任何急诊医学的新方法。”
到目前为止,该设备已安全地植入动物长达四个星期。研究人员现在正在努力将其寿命延长至至少一年,之后可能需要更换。人类临床试验预计将在三年内开始。
这项研究发表在《自然生物医学工程》杂志上,可以为数百万糖尿病和其他需要快速作用药物的疾病提供希望。