Robot implan dan kapsul magnetik: batas baru infus insulin pada penderita diabetes
Infus insulin intraperitoneal pada pasien diabetes: berkat penelitian yang dihasilkan dari kolaborasi antara Institut BioRobotics dari Scuola Superiore Sant'Anna, Departemen Area Medis Universitas Pisa dan Azienda Ospedaliero-Universitaria Pisana, sistem robotik implan telah telah dikembangkan (yang pertama di dunia dengan karakteristik ini) yang mampu menginfus insulin secara intraperitoneal pada pasien diabetes
Infus insulin intraperitoneal pada pasien diabetes: studi, yang diterbitkan dalam jurnal Science Robotics, membuka skenario baru dalam pengobatan penyakit yang mempengaruhi jutaan orang di seluruh dunia
Perangkat ini terdiri dari sistem kecil yang dapat ditanamkan ke dalam tubuh manusia dan dihubungkan dengan usus untuk bertindak sebagai pompa insulin, dan pil yang dapat dicerna yang diisi dengan insulin yang dapat mengisi ulang perangkat ketika reservoir pompa habis.
Perangkat ini merupakan alternatif untuk strategi pengendalian glukosa darah saat ini berdasarkan suntikan subkutan berulang atau infuser yang dapat dipakai.
Ini melewati penggunaan port akses, kateter, jarum dan jarum suntik.
Sistem yang dikembangkan oleh peneliti yang dikoordinasikan oleh Arianna Menciassi, wakil rektor Scuola Superiore Sant'Anna, serta memungkinkan terapi lokal dan infus fisiologis dapat sangat berguna bagi penderita diabetes tipe 1, terutama mereka yang harus mengonsumsi insulin beberapa kali. kali sehari.
“Kami telah bekerja selama beberapa waktu di robotika untuk terapi dan operasi invasif minimal,” jelas Arianna Menciassi.
Kami telah mengembangkan kapsul untuk pemantauan gastrointestinal dan sistem magnetik untuk operasi jarak jauh dalam operasi.
Sebagai bagian dari sekolah doktoral, kami memiliki ide untuk memikirkan kapsul sebagai pesawat ulang-alik yang dapat memasok organ dalam buatan, untuk mengobati penyakit kronis yang sangat penting.
Pendanaan dari Wilayah Tuscany telah memungkinkan kami mencapai hasil yang menggembirakan ini.
Infus insulin intraperitoneal: robot ditanamkan secara operasi di ruang ekstraperitoneal perut dan dihubungkan dengan usus
Ini memiliki karakteristik pompa yang mampu memberikan insulin dengan presisi tinggi.
Ketika reservoir pompa "menjadi cadangan", pil yang dapat dicerna akan memiliki tugas untuk mengisinya kembali melalui sistem kopling khusus dan mentransfer obat dari pil ke reservoir robot.
Pil, ditelan secara normal, melewati saluran usus ke area 'berlabuh' di lingkaran usus.
Mekanisme magnetik diaktifkan untuk menangkap kapsul, menyedot insulin dan mengisi reservoir.
Pada titik ini, mekanisme magnetik dinonaktifkan dan kapsul kosong melanjutkan jalurnya ke pengusiran normal.
Dikombinasikan dengan sensor glukosa dan algoritme kontrol, pompa akan melepaskan insulin pada waktu dan jumlah yang diperlukan untuk regulasi glikemik yang tepat, sehingga berfungsi sebagai pankreas buatan pertama yang dapat ditanamkan sepenuhnya.
Perangkat ini diberi nama PILLSID (Sistem Implantasi Isi Ulang PIL untuk Pengiriman Intraperitoneal) dan, saat ini, telah divalidasi pada tingkat praklinis.
Sistem ini,” jelas Veronica Iacovacci, rekan pasca-doktoral di Institute of BioRobotics dan penulis utama studi tersebut, “merupakan langkah maju yang signifikan di bidang sistem dan perangkat robot yang dapat ditanamkan sepenuhnya untuk pengiriman obat yang terkontrol.
Hasil yang diperoleh pada tingkat praklinis sangat menggembirakan dan sangat penting dari sudut pandang teknologi dan klinis.
Perangkat jenis ini dapat memungkinkan di masa depan untuk mengembangkan pankreas buatan pertama yang benar-benar dapat ditanamkan dan juga dapat digunakan dalam pengobatan penyakit kronis dan akut lainnya yang mempengaruhi organ intraperitoneal.
Apa langkah selanjutnya untuk mencapai praktik klinis dalam infus insulin intraperitoneal?
Mereka akan melibatkan rekayasa sistem yang cermat, peningkatan kedap air implan dan antarmuka dengan jaringan pasien, dan akhirnya validasi praklinis jangka panjang untuk menilai manfaat sistem robot dalam pengobatan penyakit kronis.”
Sistem ini dirancang dan dikembangkan berkat robotika medis dan keahlian bioteknologi dari Istituto di BioRobotica dari Scuola Sant'Anna.
Protokol praklinis, implantasi robot dan proses kontrol glukosa darah adalah hasil dari kerjasama yang intens dengan Departemen Area Medis Universitas Pisa dan Azienda Ospedaliero-Universitaria Pisana.
Emanuele Federico Kauffmann dan Fabio Vistoli, peneliti di Universitas Pisa dan ahli bedah di Azienda Ospedaliero-Universitaria Pisana, yang bertanggung jawab atas validasi praklinis perangkat baru, mengatakan: “Kolaborasi multidisiplin terkonsolidasi antara insinyur, dokter dan ahli bedah dari tiga salah satu institusi akademik dan kesehatan terpenting di Pisa telah memungkinkan untuk dengan cepat mencapai aplikasi eksperimental perangkat asli berdasarkan prinsip aplikasi yang berpotensi dapat digunakan di banyak bidang klinis di luar tes khusus yang dilakukan untuk mengobati diabetes mellitus.
Hasil yang dicatat sangat menggembirakan sehingga kami berharap dapat mencapai tahap aplikasi klinis penuh pada manusia dengan cepat, setelah fase pengembangan dan penyempurnaan lebih lanjut”.
Stefano Del Prato, profesor di Departemen Kedokteran Klinis dan Eksperimental Universitas Pisa dan direktur OU Penyakit Metabolik dan Diabetologi AOUP, yang berpartisipasi dalam penelitian bersama Dr. Michele Aragona, berkomentar: “Tahun ini adalah seratus tahun penemuan insulin, tahap fundamental dalam sejarah kedokteran dan titik balik dalam pengobatan penderita diabetes.
Namun, terapi insulin itu kompleks: memerlukan beberapa suntikan insulin subkutan dan penyesuaian dosis yang cermat berdasarkan berbagai pengukuran kadar glukosa darah.
Jadi sejak awal, penelitian telah mencoba mencari solusi untuk membuat hidup lebih mudah bagi penderita diabetes dan untuk mengendalikan penyakit lebih efektif.
Ide pankreas buatan dikembangkan 50 tahun yang lalu dan beberapa model sekarang dekat dengan penggunaan klinis.
Tetapi kolaborasi antara Scuola Superiore Sant'Anna, Universitas Pisa dan Azienda Ospedaliera membuka cakrawala yang lebih luas dan lebih menjanjikan untuk menawarkan masa depan yang lebih baik bagi banyak penderita diabetes yang diobati dengan insulin, tepatnya pada peringatan seratus tahun bersejarah ini. ”.
RINCIAN STUDI
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, Sebuah perangkat implan sepenuhnya untuk pengiriman obat intraperitoneal diisi ulang oleh kapsul tertelan, Science Robotics 6, eabh3328 (2021);
Baca Juga:
Covid Dapat Menyebabkan Diabetes: Studi Italia-Amerika Dalam "Metabolisme Alam"