Inplantbare robotte en magnetiese kapsules: die nuwe grens van insulieninfusie by diabete

Intraperitoneale insulieninfusie by pasiënte met diabetes: danksy 'n studie wat voortspruit uit die samewerking tussen die Institute of BioRobotics van die Scuola Superiore Sant'Anna, die departemente van die mediese gebied van die Universiteit van Pisa en die Azienda Ospedaliero-Universitaria Pisana, het 'n inplantbare robotstelsel ontwikkel (die eerste ter wêreld met hierdie eienskappe) wat insulien intraperitoneaal by pasiënte met diabetes kan toedien

Intraperitoneale insulien -infusie by pasiënte met diabetes: die studie, gepubliseer in die tydskrif Science Robotics, open nuwe scenario's vir die behandeling van 'n siekte wat miljoene mense wêreldwyd raak

Die toestel bestaan ​​uit 'n klein stelsel wat in die menslike liggaam ingeplant kan word en met die ingewande verbind kan word om as 'n insulienpomp op te tree, en pille wat met insulien ingeneem is, wat die toestel kan herlaai wanneer die pomp se reservoir opraak.

Die toestel is 'n alternatief vir huidige strategieë vir bloedglukosebeheer, gebaseer op herhaalde onderhuidse inspuitings of drabare infusies.

Dit omseil die gebruik van toegangspoorte, kateters, naalde en spuite.

Die stelsel wat ontwikkel is deur navorsers wat gekoördineer is deur Arianna Menciassi, adjunk-visekanselier van die Scuola Superiore Sant'Anna, sowel as om gelokaliseerde terapie en fisiologiese infusie toe te laat, kan baie nuttig wees vir mense met tipe 1-diabetes, veral diegene wat insulien moet inneem keer per dag.

"Ons werk al geruime tyd in robotika vir terapie en minimaal indringende chirurgie," verduidelik Arianna Menciassi.

Ons het kapsules ontwikkel vir gastro -intestinale monitering en magnetiese stelsels vir operasie op afstand in chirurgie.

As deel van 'n doktorale skool het ons die idee gekry om aan die kapsules te dink as pendeltuie wat kunsmatige interne organe kan voorsien om uiters belangrike chroniese siektes te behandel.

Finansiering uit die Toskane -streek het ons in staat gestel om hierdie bemoedigende resultate te behaal.

Intraperitoneale insulien -infusie: die robot word chirurgies ingeplant in die buik ekstraperitoneale ruimte en met die ingewande verbind.

Dit het die eienskappe van 'n pomp wat insulien met 'n hoë presisie kan aflewer.

As die pomp se reservoir "in die reservaat" gaan, sal 'n pil wat ingeneem word, die taak hê om dit aan te vul deur 'n spesiale koppelingstelsel en die oordrag van die geneesmiddel van die pil na die robot se reservoir.

Die pille, wat normaalweg ingesluk word, gaan deur die dermkanaal na 'n 'dok' -area in 'n lus van die ingewande.

'N Magnetiese meganisme word geaktiveer om die kapsule op te vang, insulien in te suig en die reservoir te vul.

Op hierdie punt word die magnetiese meganisme gedeaktiveer en die leë kapsule hervat sy weg na normale uitsetting.

Gekombineer met 'n glukosesensor en 'n kontrole -algoritme, sal die pomp insulien vrystel op die tydstip en in die hoeveelhede wat nodig is vir behoorlike glukemiese regulering, en funksioneer dus as die eerste volledig inplantbare kunsmatige pankreas.

Hierdie toestel het die naam PILLSID (PILl-refiLled implanted System for Intraperitoneal Delivery) gekry en is tans op 'n prekliniese vlak bekragtig.

Hierdie stelsel, 'verduidelik Veronica Iacovacci, 'n post-doktorale genoot by die Institute of BioRobotics en hoofskrywer van die studie,' is 'n belangrike stap vorentoe op die gebied van volledig inplantbare robotstelsels en toestelle vir beheerde geneesmiddelaflewering.

Die resultate wat op prekliniese vlak verkry is, is uiters bemoedigend en van groot belang, sowel uit tegnologiese as kliniese oogpunt.

'N Soortgelyke toestel kan dit in die toekoms moontlik maak om die eerste volledig inplantbare kunsmatige pankreas te ontwikkel en kan ook gebruik word in die behandeling van ander chroniese en akute siektes wat intraperitoneale organe aantas.

Wat is die volgende stappe om die kliniese praktyk van intraperitoneale insulieninfusie te bereik?

Dit behels noukeurige ontwerp van die stelsel, verbetering van die waterdigtheid van die inplantaat en koppelvlakke met die pasiënt se weefsels, en laastens langtermyn prekliniese validering om die voordele van die robotstelsel in die behandeling van chroniese siektes te bepaal. ”

Die stelsel is ontwerp en ontwikkel danksy die kundigheid van mediese robotika en bioingenieurswese van die Istituto di BioRobotica van die Scuola Sant'Anna.

Die prekliniese protokol, die inplanting van die robot en die bloedglukose beheerproses is die gevolg van 'n intense samewerking met die departemente van die mediese gebied van die Universiteit van Pisa en die Azienda Ospedaliero-Universitaria Pisana.

Emanuele Federico Kauffmann en Fabio Vistoli, navorsers aan die Universiteit van Pisa en chirurge aan die Azienda Ospedaliero-Universitaria Pisana, wat verantwoordelik is vir die prekliniese validering van die nuwe toestel, sê: “Die gekonsolideerde multidissiplinêre samewerking tussen ingenieurs, dokters en chirurge van drie van die belangrikste akademiese en gesondheidsorginstellings in Pisa het dit moontlik gemaak om die eksperimentele toepassing van 'n oorspronklike toestel vinnig te bereik, gebaseer op 'n toepassingsbeginsel wat moontlik op baie kliniese terreine gebruik kan word, buiten die spesifieke toetse wat uitgevoer is om diabetes mellitus te behandel.

Die aangetekende resultate is so bemoedigend dat ons verwag om net so vinnig die stadium van volledige kliniese toepassing by mense te kan bereik, na 'n verdere fase van ontwikkeling en verfyning. "

Stefano Del Prato, professor aan die Departement Kliniese en Eksperimentele Geneeskunde van die Universiteit van Pisa en direkteur van die OU vir Metaboliese Siektes en Diabetologie van die AOUP, wat saam met dr Michele Aragona aan die navorsing deelgeneem het, sê: "Hierdie jaar is die eeufees van die ontdekking van insulien, 'n fundamentele stadium in die geskiedenis van medisyne en 'n keerpunt in die behandeling van mense met diabetes.

Insulenterapie is egter ingewikkeld: dit vereis veelvuldige onderhuidse inspuitings van insulien en noukeurige dosisaanpassing gebaseer op talle metings van bloedglukosevlakke.

Reeds van die begin af het navorsing probeer om oplossings te vind om mense met diabetes makliker te maak en die siekte doeltreffender te beheer.

Die idee van 'n kunsmatige pankreas is 50 jaar gelede ontwikkel en sommige modelle is nou naby aan kliniese gebruik.

Maar die samewerking tussen die Scuola Superiore Sant'Anna, die Universiteit van Pisa en die Azienda Ospedaliera maak nog wyer en meer belowende horisonne oop om 'n beter toekoms te bied aan die baie mense met diabetes wat met insulien behandel word, juis ter geleentheid van hierdie historiese eeufees ”.

STUDIEBESONDERHEDE

V. Iacovacci, I. Tamadon, EF Kauffmann, S. Pane, V. Simoni, L. Marziale, M. Aragona, L. Cobuccio, M. Chiarugi, P. Dario, S. Del Prato, L. Ricotti, F. Vistoli, A. Menciassi, 'n Ten volle inplantbare toestel vir intraperitoneale medisyne wat deur inname van kapsules gevul word, Science Robotics 6, eabh3328 (2021);

Lees ook:

Universiteit van Augsburg het 'n studie uitgereik wat verband hou met buisvormige outofagie en nierversaking by diabete

Covid kan tot diabetes lei: die Italiaans-Amerikaanse studie oor 'natuurmetabolisme'

Bron:

Scuola Superiore Sant'Anna

Jy kan ook graag