Beültethető robotok és mágneses kapszulák: az inzulin infúzió új határa a cukorbetegeknél
Intraperitoneális inzulin infúzió cukorbetegeknél: a Scuola Superiore Sant'Anna BioRobotikai Intézete, a Pisai Egyetem Orvosi Területi Osztályai és az Azienda Ospedaliero-Universitaria Pisana együttműködésének eredményeként készült tanulmánynak köszönhetően egy beültethető robotrendszer kifejlesztették (a világon elsőként ezekkel a jellemzőkkel), amelyek képesek cukorbetegek intraperitoneális inzulin beadására
Intraperitoneális inzulin infúzió cukorbetegeknél: a Science Robotics folyóiratban megjelent tanulmány új forgatókönyveket nyit meg egy olyan betegség kezelésében, amely világszerte több millió embert érint
A készülék egy kisméretű rendszerből áll, amelyet be lehet ültetni az emberi testbe, és a bélrendszerhez illeszthető, hogy inzulinpumpa működjön, valamint inzulinnal töltött, emészthető tablettákból, amelyek feltölthetik a készüléket, amikor a pumpa tartálya elfogy.
A készülék alternatívája a jelenlegi vércukorszint -szabályozási stratégiáknak, amelyek ismételt szubkután injekciókon vagy hordható infúziókon alapulnak.
Ezzel elkerülhető a hozzáférési nyílások, katéterek, tűk és fecskendők használata.
Az Arianna Menciassi, a Scuola Superiore Sant'Anna rektorhelyettese által koordinált kutatók által kifejlesztett rendszer, valamint a lokális terápia és az élettani infúzió lehetővé tétele nagyon hasznos lehet az 1-es típusú cukorbetegek számára, különösen azoknak, akiknek több inzulint kell bevenniük. naponta.
„Egy ideje a robotikában dolgozunk a terápia és a minimálisan invazív sebészet területén” - magyarázza Arianna Menciassi.
Kapszulákat fejlesztettünk ki a gyomor -bélrendszer monitorozására és mágneses rendszereket a műtét távoli működtetésére.
A doktori iskola részeként arra az ötletre jutottunk, hogy a kapszulákat transzferként gondoljuk, amelyek mesterséges belső szerveket láthatnak el, hogy rendkívül fontos krónikus betegségeket kezeljenek.
A toszkán régióból származó finanszírozás lehetővé tette számunkra, hogy elérjük ezeket a biztató eredményeket.
Intraperitoneális inzulin infúzió: a robot sebészeti beültetése a hasi extraperitoneális térbe történik, és a bélrendszerhez kapcsolódik
Olyan szivattyúval rendelkezik, amely nagy pontossággal képes inzulin adagolására.
Amikor a szivattyú tartálya „tartalékba” kerül, az emészthető pirula feladata, hogy pótolja azt egy speciális összekapcsolási rendszeren keresztül, és vigye át a gyógyszert a pirulából a robot tartályába.
A rendesen lenyelt tabletták a bélrendszeren keresztül a bélhurok „dokkoló” területére jutnak.
Egy mágneses mechanizmus aktiválja a kapszula befogását, az inzulin beszívását és a tartály feltöltését.
Ezen a ponton a mágneses mechanizmus deaktiválódik, és az üres kapszula folytatja útját a normális kilökődéshez.
Glükózérzékelővel és vezérlő algoritmussal kombinálva a pumpa a megfelelő glikémiás szabályozáshoz szükséges időben és mennyiségben szabadítja fel az inzulint, így az első teljesen beültethető mesterséges hasnyálmirigyként működik.
Ezt az eszközt PILLSID (PILl-refiLled implantated System for Intraperitoneal Delivery) névre keresztelték, és jelenleg preklinikai szinten validálták.
Ez a rendszer-magyarázza Veronica Iacovacci, a BioRobotikai Intézet posztdoktori munkatársa és a tanulmány vezető szerzője-jelentős előrelépést jelent a teljesen beültethető robotizált rendszerek és eszközök területén az ellenőrzött gyógyszeradagoláshoz.
A preklinikai szinten elért eredmények rendkívül biztatóak és rendkívül fontosak mind technológiai, mind klinikai szempontból.
Egy ilyen típusú eszköz lehetővé tenné a jövőben az első teljesen beültethető mesterséges hasnyálmirigy kifejlesztését, és más intraperitoneális szerveket érintő krónikus és akut betegségek kezelésére is alkalmazható lenne.
Mik a következő lépések az intraperitoneális inzulin infúzió klinikai gyakorlatának eléréséhez?
Ez magában foglalja a rendszer gondos tervezését, az implantátum vízzáróságának és a páciens szöveteivel való kapcsolatának javítását, és végül hosszú távú preklinikai validációt, hogy felmérje a robotrendszer előnyeit a krónikus betegségek kezelésében. ”
A rendszert a Scuola Sant'Anna Istituto di BioRobotica orvosi robotikai és biomérnöki szakértelmének köszönhetően tervezték és fejlesztették.
A preklinikai protokoll, a robot beültetése és a vércukorszint-szabályozási folyamat a Pisai Egyetem Orvosi Területi Osztályaival és az Azienda Ospedaliero-Universitaria Pisana intenzív együttműködés eredménye.
Emanuele Federico Kauffmann és Fabio Vistoli, a Pisai Egyetem kutatói és az Azienda Ospedaliero-Universitaria Pisana sebészei, akik az új készülék preklinikai validálásáért felelősek, ezt mondják: „A konszolidált multidiszciplináris együttműködés három mérnök, orvos és sebész között A Pisa legfontosabb tudományos és egészségügyi intézményei lehetővé tették, hogy gyorsan elérjék az eredeti eszköz kísérleti alkalmazását, amely olyan alkalmazási elven alapul, amely potenciálisan számos klinikai területen használható a diabétesz mellitus kezelésére szolgáló speciális teszteken túl.
A rögzített eredmények annyira biztatóak, hogy azt várjuk, hogy a fejlődés és a finomítás további fázisa után ugyanolyan gyorsan el tudjuk érni a teljes klinikai alkalmazást az emberekben ”.
Stefano Del Prato, a Pisai Egyetem Klinikai és Kísérleti Orvostudományi Tanszékének professzora, az AOUP Metabolikus Betegségek és Diabetológia OU igazgatója, aki részt vett a kutatásban Dr. Michele Aragonával, megjegyzi: „Ez az év az inzulin felfedezésének centenáriuma, amely az orvostörténet alapvető állomása, és fordulópont a cukorbetegek kezelésében.
Az inzulinterápia azonban összetett: többszöri szubkután inzulin injekciót és gondos dózismódosítást igényel a vércukorszint számos mérése alapján.
A kutatás tehát kezdettől fogva megoldásokat próbált találni a cukorbetegek életének megkönnyítésére és a betegség hatékonyabb ellenőrzésére.
A mesterséges hasnyálmirigy ötletét 50 évvel ezelőtt dolgozták ki, és egyes modellek ma már közel állnak a klinikai felhasználáshoz.
De a Scuola Superiore Sant'Anna, a Pisai Egyetem és az Azienda Ospedaliera együttműködése még szélesebb és ígéretesebb látóköröket nyit meg, hogy jobb jövőt kínálhasson sok inzulinnal kezelt cukorbetegnek, éppen e történelmi centenárium alkalmából ”.
TANULMÁNYRÉSZLETEK
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, Teljesen beültethető eszköz intraperitoneális gyógyszeradagoláshoz, emészthető kapszulákkal újratöltve, Science Robotics 6, eabh3328 (2021);
Olvassa el még:
A Covid cukorbetegséghez vezethet: az olasz-amerikai tanulmány a „Természet anyagcseréjéről”