به گزارش سلامت نیوز به نقل از yahoo، پژوهشگران یک ایمپلنت پزشکی آزمایشی طراحی کرده‌اند که با تبدیل قند اضافی خون به ماده‌ای بی‌ضرر، می‌تواند به کنترل دیابت و چاقی کمک کند. این دستگاه در آزمایش‌های انجام‌شده روی موش‌های آزمایشگاهی نتایج امیدوارکننده‌ای داشته و توانسته است سطح قند خون را تثبیت کند و به کاهش وزن منجر شود.
این ایمپلنت کوچک در کنار دستگاه پایش مداوم قند خون (CGM) کار می‌کند؛ دستگاهی که میزان قند خون را به‌صورت لحظه‌ای اندازه‌گیری می‌کند. ایمپلنت بر اساس نیاز بدن، فعالیت خود را تنظیم می‌کند و با استفاده از یک واکنش شیمیایی که انرژی آن از طریق جریان الکتریکی تأمین می‌شود، قند اضافی خون را کاهش می‌دهد.
در آزمایش‌های انجام‌شده روی موش‌ها، این فناوری از افزایش ناگهانی انسولین جلوگیری کرد و کاهش چربی بدن را به دنبال داشت.
این پژوهش که نتایج آن ۲۲ اکتبر در مجله علمی «ساینس» منتشر شده است، می‌تواند راهکار کاملاً جدیدی برای درمان دیابت و چاقی ارائه دهد. مارتین فوسنِگر، یکی از نویسندگان مطالعه و استاد زیست‌فناوری و مهندسی زیستی در دانشگاه ETH زوریخ، در گفت‌وگو با لایوساینس اعلام کرد که گروه تحقیقاتی او اکنون در حال آماده‌سازی مراحل بعدی آزمایش روی حیوانات دیگر و در نهایت انسان است.
در سراسر جهان حدود ۷۹۰ میلیون نفر به دیابت نوع ۲ مبتلا هستند و شمار افراد مبتلا به چاقی نیز از یک میلیارد نفر فراتر رفته است.
افراد مبتلا به چاقی اغلب دچار مقاومت به انسولین هستند؛ وضعیتی که در آن سلول‌های بدن پاسخ مناسبی به انسولین نمی‌دهند و نمی‌توانند قند مورد نیاز خود را به‌درستی از خون دریافت کنند. در مراحل اولیه، بدن برای جبران این وضعیت انسولین بیشتری تولید می‌کند، اما به‌مرور ممکن است توانایی جبران این اختلال را از دست بدهد. در نتیجه، زمینه برای ابتلا به پیش‌دیابت و دیابت نوع ۲ فراهم می‌شود.
حدود ۹۰ درصد افراد مبتلا به دیابت نوع ۲ اضافه‌وزن یا چاقی دارند.
هم‌زمان، واکنش‌های شیمیایی در کبد باعث تبدیل گلوکز اضافی خون به ذخایر چربی می‌شوند؛ فرایندی که می‌تواند به افزایش بیشتر وزن منجر شود.
در حال حاضر، درمان این شرایط عمدتاً بر تغییر سبک زندگی، از جمله اصلاح رژیم غذایی و افزایش فعالیت بدنی، یا مصرف داروهای طولانی‌مدت مانند متفورمین و داروهای گروه GLP-1 متمرکز است. متفورمین به کاهش قند خون کمک می‌کند و داروهای GLP-1 نیز با کاهش اشتها، زمینه کاهش وزن را فراهم می‌کنند.
با این حال، فوسنِگر و همکارانش به دنبال راهی بودند که بتواند مستقیماً گلوکز اضافی خون را هدف قرار دهد.
آن‌ها یک راکتور کوچک به طول حدود ۲.۵ سانتی‌متر طراحی کردند که از طریق یک واکنش شیمیایی کنترل‌شده، گلوکز را به ماده‌ای بی‌ضرر به نام گلوکونات تبدیل می‌کند. انرژی مورد نیاز این واکنش از طریق جریان الکتریکی بسیار ضعیفی تأمین می‌شود.
این فرایند در سطح یک الکترود پوشیده‌شده از نانوذرات طلا و پلاتین و تعبیه‌شده در ساختاری از جنس نمد گرافیتی انجام می‌شود.
نکته مهم این است که واکنش شیمیایی تنها زمانی فعال می‌شود که دستگاه انرژی الکتریکی کافی دریافت کند. بنابراین، با تنظیم میزان برق ورودی می‌توان فرایند حذف گلوکز را فعال یا متوقف کرد.
این ایمپلنت به‌صورت بی‌سیم کار می‌کند و انرژی مورد نیاز و فرمان‌های کنترلی خود را از طریق یک گوشی هوشمند دریافت می‌کند. گوشی با انتشار امواج رادیویی با شدت پایین، انرژی لازم را به دستگاه منتقل می‌کند و مدارهای الکترونیکی ایمپلنت این انرژی را به جریان مستقیم و پایدار تبدیل می‌کنند تا واکنش شیمیایی فعال شود.
هنگامی که این ایمپلنت با دستگاه پایش مداوم قند خون ترکیب می‌شود، می‌تواند افزایش قند خون را تشخیص دهد و اطلاعات را به گوشی هوشمند ارسال کند. سپس گوشی میزان انرژی انتقالی به ایمپلنت را متناسب با وضعیت قند خون تنظیم می‌کند.
فوسنِگر توضیح می‌دهد: «این سازوکار در اصل به دستگاه اجازه می‌دهد زمانی که قند خون افزایش می‌یابد، مقدار بیشتری گلوکز را حذف کند و با بازگشت قند خون به محدوده مطلوب، فعالیت خود را کاهش دهد. هدف ما ساخت سامانه‌ای خودکار است که به‌طور مداوم با نیازهای متابولیکی بیمار سازگار شود.»
نتایج امیدوارکننده آزمایش روی موش‌ها
پژوهشگران این دستگاه خودتنظیم‌شونده را روی موش‌های مبتلا به دیابت و چاقی آزمایش کردند.
پس از شش هفته، موش‌هایی که به ایمپلنت مجهز شده بودند، در مقایسه با موش‌های درمان‌نشده، سطح قند خون بسیار باثبات‌تری داشتند. همچنین وزن بدن آن‌ها به‌طور میانگین ۱۰ درصد کاهش یافت.
از آنجا که قند خون این موش‌ها به‌طور مداوم در محدوده طبیعی حفظ شده بود، فرایندهای متابولیکی بدن آن‌ها به سمت چربی‌سوزی تغییر کرد. همچنین تنظیم متناوب واکنش شیمیایی و روشن و خاموش شدن دستگاه، مانع از افت قند خون به زیر محدوده ایمن شد.
فوسنِگر این نتایج را اثبات اولیه‌ای امیدوارکننده برای کارایی این فناوری می‌داند. با این حال، به گفته او، یکی از چالش‌های مهم پیش رو، اثبات توانایی دستگاه در تبدیل مقدار کافی گلوکز در بدن انسان، همراه با حفظ ایمنی طولانی‌مدت و کارایی واکنش شیمیایی است.
به عبارت دیگر، پژوهشگران هنوز باید نشان دهند که این واکنش شیمیایی در مقیاس بزرگ‌تر مورد نیاز برای درمان انسان نیز به‌خوبی عمل می‌کند.
در آزمایشی جداگانه، محققان دستگاه را در ظرف بزرگی حاوی محلول قندی قرار دادند تا توانایی آن را در کنترل حجم بیشتری از گلوکز بررسی کنند. حجم این محلول حدود پنج لیتر بود؛ مقداری نزدیک به حجم کل خون بدن یک انسان. دستگاه در این آزمایش نیز توانست سطح قند را به‌طور مؤثر کنترل کند.
با این حال، این آزمایش جایگزین مطالعات روی حیوانات بزرگ‌تر و بیماران انسانی نیست و انجام چنین پژوهش‌هایی در اولویت بعدی گروه تحقیقاتی قرار دارد.
فوسنِگر تأکید می‌کند که این دستگاه قرار نیست جایگزین تغذیه سالم، فعالیت بدنی یا اقدامات پیشگیرانه در درمان دیابت و چاقی شود.
او می‌گوید: «چاقی و دیابت نوع ۲ بیماری‌هایی پیچیده هستند که عوامل مؤثر بر آن‌ها بسیار فراتر از افزایش قند خون است. ما این فناوری را ابزاری بالقوه قدرتمند می‌دانیم که در آینده می‌تواند در کنار درمان‌های موجود و اصلاح سبک زندگی مورد استفاده قرار گیرد.»
نظر شما