Интраперитонеална инсулинова инфузия при пациенти с диабет: благодарение на проучване, получено в резултат на сътрудничеството между Института по биороботика на Scuola Superiore Sant'Anna, отделите за медицинска област на Университета в Пиза и Azienda Ospedaliero-Universitaria Pisana, имплантирана роботизирана система са разработени (първите в света с тези характеристики), способни да вливат инсулин интраперитонеално при пациенти с диабет

Интраперитонеална инсулинова инфузия при пациенти с диабет: проучването, публикувано в списанието Science Robotics, отваря нови сценарии в лечението на заболяване, което засяга милиони хора по света

Устройството се състои от малка система, която може да бъде имплантирана в човешкото тяло и свързана с червата, за да действа като инсулинова помпа, и хапчета за поглъщане, заредени с инсулин, които могат да презареждат устройството, когато резервоарът на помпата свърши.

Устройството е алтернатива на настоящите стратегии за контрол на кръвната захар, базирани на многократни подкожни инжекции или носими инфузори.

Това заобикаля използването на портове за достъп, катетри, игли и спринцовки.

Системата, разработена от изследователи, координирана от Ариана Менсиаси, заместник-ректор на Scuola Superiore Sant'Anna, както и позволяваща локализирана терапия и физиологична инфузия, може да бъде много полезна за хора с диабет тип 1, особено тези, които трябва да приемат няколко инсулина пъти на ден.

„От известно време работим в роботиката за терапия и минимално инвазивна хирургия“, обяснява Ариана Менсиаси.

Разработили сме капсули за стомашно -чревен мониторинг и магнитни системи за дистанционна операция в хирургията.

Като част от докторантура, ние стигнахме до идеята да мислим за капсулите като совалки, които могат да доставят изкуствени вътрешни органи, за да се лекуват изключително важни хронични заболявания.

Финансирането от региона на Тоскана ни позволи да постигнем тези обнадеждаващи резултати.

Интраперитонеална инсулинова инфузия: роботът се имплантира хирургично в абдоминалното екстраперитонеално пространство и се свързва с червата

Той има характеристиките на помпа, способна да доставя инсулин с висока точност.

Когато резервоарът на помпата отиде „в резерв“, поглъщаемото хапче ще има задачата да го попълни чрез специална система за свързване и прехвърляне на лекарството от хапчето в резервоара на робота.

Хапчетата, които се поглъщат нормално, преминават през чревния тракт до зона на „докинг“ в контур на червата.

Активира се магнитен механизъм за улавяне на капсулата, засмукване на инсулина и пълнене на резервоара.

В този момент магнитният механизъм се деактивира и празната капсула възобновява пътя си към нормалното изтласкване.

В комбинация с глюкозен сензор и контролен алгоритъм, помпата ще освобождава инсулин във времето и в количествата, необходими за правилната гликемична регулация, като по този начин функционира като първия напълно имплантируем изкуствен панкреас.

Това устройство е наречено PILLSID (PILl-refiLled имплантирана система за интраперитонеално доставяне) и в момента е валидирано на предклинично ниво.

Тази система, обяснява Вероника Яковачи, докторант в Института по биороботика и водещ автор на изследването, е значителна стъпка напред в областта на напълно имплантируемите роботизирани системи и устройства за контролирана доставка на лекарства.

Получените резултати на предклинично ниво са изключително окуражаващи и от голямо значение както от технологична, така и от клинична гледна точка.

Устройство от този тип би могло да направи възможно в бъдеще да се разработи първият напълно имплантируем изкуствен панкреас и може да се използва и при лечението на други хронични и остри заболявания, засягащи интраперитонеалните органи.

Какви са следващите стъпки за постигане на клинична практика при интраперитонеална инсулинова инфузия?

Те ще включват внимателно инженерство на системата, подобряване на водонепропускливостта на импланта и интерфейсите с тъканите на пациента и накрая дългосрочно предклинично валидиране за оценка на ползите от роботизираната система при лечението на хронични заболявания.

Системата е проектирана и разработена благодарение на експертната медицинска роботика и биоинженеринг на Istituto di BioRobotica на Scuola Sant'Anna.

Предклиничният протокол, имплантирането на робота и процесът на контрол на кръвната захар са резултат от интензивно сътрудничество с отделите за медицинска област на Университета в Пиза и Azienda Ospedaliero-Universitaria Pisana.

Емануеле Федерико Кауфман и Фабио Вистоли, изследователи от Университета в Пиза и хирурзи в Azienda Ospedaliero-Universitaria Pisana, които отговарят за предклиничната валидация на новото устройство, казват: „Консолидираното мултидисциплинарно сътрудничество между инженери, лекари и хирурзи от трима на най -важните академични и здравни институции в Пиза направи възможно бързото постигане на експериментално приложение на оригинално устройство, основано на принцип на приложение, което потенциално може да се използва в много клинични области извън специфичните тестове, проведени за лечение на захарен диабет.

Записаните резултати са толкова обнадеждаващи, че очакваме да успеем да достигнем етапа на пълно клинично приложение при хора също толкова бързо, след следваща фаза на развитие и усъвършенстване “.

Стефано Дел Прато, професор в катедрата по клинична и експериментална медицина на Университета в Пиза и директор на OU по метаболитни заболявания и диабетология на AOUP, който участва в изследването с д -р Микеле Арагона, коментира: „Тази година е стогодишнината от откриването на инсулина, основен етап в историята на медицината и повратна точка в лечението на хора с диабет.

Инсулиновата терапия обаче е сложна: тя изисква множество подкожни инжекции на инсулин и внимателно коригиране на дозата въз основа на многобройни измервания на нивата на кръвната захар.

Така че от самото начало изследванията се опитват да намерят решения, които да улеснят живота на хората с диабет и да контролират болестта по -ефективно.

Идеята за изкуствен панкреас е разработена преди 50 години и сега някои модели са близки до клиничната употреба.

Но сътрудничеството между Scuola Superiore Sant'Anna, Университета в Пиза и Azienda Ospedaliera отваря още по -широки и обещаващи хоризонти, за да предложи по -добро бъдеще на много хора с диабет, лекувани с инсулин, точно по случай тази историческа столетница ”.

ПОДРОБНОСТИ НА ИЗУЧВАНЕТО

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, Напълно имплантируемо устройство за интраперитонеално доставяне на лекарство, напълнено с поглъщащи се капсули, Science Robotics 6, eabh3328 (2021);

Прочетете още:

Университетът в Аугсбург издаде проучване, което свързва тубуларната автофагия и бъбречната недостатъчност при диабетици

Covid може да доведе до диабет: италианско-американското проучване в „Природата метаболизъм“

Източник:

Scuola Superiore Sant'Anna