Robot impiantabili e capsule magnethe: la nuova frontiera dell'infusione di insulin nei diabetici

da Cristiano antonino il Definir 1, 2021

Infusão de insulina a vivo intraperitoneale nei pazienti diabetici: grazie a uno studio nato dalla colaborazione tr l'Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant'Anna, i Dipartimenti di Area Medica dell'Università di Pisa e dell'Aniversità di Pisa e dell'Aniversità Ospedaliero-Sanita stato sviluppato un system robotico impiantabile (il primo al mondo con queste caratteristiche) in grado di infondere insulina a livello intraperitoneale nei pazienti affetti da diabete

Infusão de insulina a livello intraperitoneale nei pazienti diabetici: lo studio, pubblicato sulla rivista Science Robotics, apre nuovi scenari nella cura di una patologia che colpisce milioni di persone nel mondo

O dispositivo é composto infatti de um sistema de piccolo impiantabile nel corpo umano e interfacciato com l'intestino che funge da pompa per l'insulina, and the pillole ingeribili cariche di insulina in grado di ricaricare il dispositivo quando il serbatoio della pompa si sta esaurendo.

Il dispositivo si pone vem alternativa alle estrategia atualmente impiegate por il controle della glicemia, basate su iniezioni sottocutanee ripetute or su infusori indossabili.

Questo consente di aggirare l'uso di porte di accesso, di cateteri, di aghi and siringhe. Il sistema sviluppato dai ricercatori coordinati de Arianna Menciassi, prorettrice vicaria della Scuola Superiore Sant'Anna, mais a consentir una terapia localizzata e una infusione fisiologica può essere molto utile por le persone con diabete di tipo 1, em particular assumindo insulina più volte al giorno.

“Lavoriamo da tempo nella robotica per terapia e quirurgia mini-invasiva - spiega Arianna Menciassi -.

Abbiamo sviluppato capsule per il monitoraggio gastrointestinale e sistemi magneti per azionamenti remoti in quirurgia.

Nell'ambito di una scuola di dottorato, nacque l'idea di pensare all capsule come a deli shuttle che potevano rifornire degli organi interni artificiali, assim da trattare patologie croniche di estrema rilevanza.

Un finanziamento della Regione Toscana ci ha permesso di ottenere questi incoraggianti risultati ”.

Infusione intraperitoneale di insulin: il robot viene impiantato quirurgicamente a livello addominale nello spazio extraperitoneale e interfacciato all'intestino

Ha le caratteristiche di una pompa in grado di rilasciare insulin con elevata precisione.

Quando il serbatoio della pompa va “in riserva”, una pillola ingeribile avrà il compito di rifornirlo attraverso uno speciale system di aggancio and transferimento del farmaco dalla pillola al serbatoio del robot.

Le pillole, ingerite normalmente, attraversano il tratto intestinale fino a una zona di “attracco” ricavata em un'ansa dell'intestino.

Un meccanismo magnetico si ativo per catturare la capsula, aspirare l'insulina e riempire il serbatoio.

A questo punto il meccanismo magnetico si disattiva e la capsula vuota riprende il suo percorso ate alla normal espulsione.

Em combinação com um sensor para o glucosio e um algoritmo de controle, o pompa libererà l'insulina nei tempi e nelle quantità necessarie para uma corretta regolazione glicemica, operando assim como o primeiro pâncreas artificial, totalmente impiantável.

Este dispositivo é denominado PILLSID (sistema implantado PILl-reFilled para entrega intraperitoneal) e, no momento, é validado a livello pré-clínico

“Questo sistema - spiega Veronica Iacovacci, post-doc dell'Istituto di BioRobotica and prima autrice dello studio - costituisce un passo significativo avanti nel campo dei sistemi robotici totalmente impiantabili e dei dispositivi per il rilascio controlato di farmaci.

I prossimi passi per raggiungere la pratica clinica nell 'infusione intraperitoneale di insulin?

Riguarderanno un'accurata ingegnerizzazione del sistema, un miglioramento della tenuta stagna dell'impianto e delle interfacce com i tessuti del paziente, e infinita una validazione trat pré-clínica a lungo termine per valutare i benefici prodotti dal system cronic robotico nel.

Il system is stato progettato and sviluppato grazie allle competenze di robotica medica and bioingegneria dell'Istituto di BioRobotica della Scuola Sant'Anna.

O protocolo pré-clínico, o império do robô e o processo de controle da glicemia são frutados pela intensa colaboração com os departamentos da Area Medica dell'Università di Pisa e dell'Azienda Ospedaliero-Universitaria Pisana.

“La consolidata colaborazione multidisciplinare tra ingegneri, medici, chirurghi di tre tra le più importanti istituzioni accademiche e assistenziali di Pisa - dichiarano Emanuele Federico Kauffmann e Fabio Vistoli, ricercatori dell'Università di Pisa and chirziurghipedella dell'Università di Pisa e chirziurghi dellis responsabilia dell'Università di Pisa e chirziurghi Validação pré-clínica do novo dispositivo - tem consentimento de giungere rapidamente all'applicazione esperimentale de um dispositivo original fundado em um principal aplicativo potencialmente utilizável em molteplici ambit clinici al di là de testato nel quadro específico della cura del diabete mellito.

I risultati registros foram assim incorporados pela muito anterior de poter giungere em tempi altrettanto rapidi, dopo un'ulteriore fase di sviluppo e rifinitura, alla fase di piena applicazione clinica sull'uomo ”.

“Quest'anno - commenta Stefano Del Prato, professor del Dipartimento di Medicina Clinica and Sperimentale della Università di Pisa e Diretore della UO di Malattie del Metabolism and Diabetology della AOUP, che ha partecipato alla ricerca con il dr. Michele Aragona - corre il centenario della scoperta dell'insulina, una tappa fondamentale nella storia della medicina e una svolta nella cura delle persone con diabete.

Però, la terapia con insulina è complessa: richiede múltiplas iniciações sottocutanee dell'insulina e un'attenta regolazione delle dosi em base a numerose misurazioni dei livelli di glicemia.

Por questo sin dagli albori, la ricerca ha tentato di trovare soluzioni che permettessero una vita più agevole alla persona con diabete e un controlo della malattia più eficaz.

L'dea di un pâncreas artificial si sviluppò già 50 anni fa e ormai alcuni modelli sono prossimi all'impiego clinico.

Ma la colaborazione tra Scuola Superiore Sant'Anna, Ateneo pisano e Azienda Ospedaliera apre, proprio in ocasion di questo storico centenario, orizzonti ancor più ampi e prometenti per offrire un futuro melhor alle tante persone con diabete trattato con insulina ”.

DETTAGLI DELLO STUDIO
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, Um dispositivo totalmente implantável para administração intraperitoneal de drogas recarregadas por cápsulas ingeríveis, Science Robotics 6, eabh3328 (2021);