دانشمندان مؤسسه فناوری فدرال زوریخ (ETH Zurich) از توسعه یک ایمپلنت الکترونیکی آزمایشی خبر داده‌اند که می‌تواند بدون استفاده از انسولین یا داروهای متداول، قند اضافی خون را به ماده‌ای قابل دفع از طریق ادرار تبدیل کند. این فناوری در آزمایش روی موش‌های مبتلا به دیابت نوع ۲ توانسته است قند خون را تنظیم کند و به کاهش وزن حیوانات نیز منجر شود؛ دستاوردی امیدوارکننده که البته هنوز به مرحله آزمایش انسانی نرسیده است.
به گزارش بهداشت نیوز، دیابت نوع ۲ یکی از شایع‌ترین بیماری‌های متابولیک در جهان است که با اختلال در عملکرد انسولین و افزایش قند خون شناخته می‌شود. این بیماری در صورت کنترل نشدن می‌تواند به قلب، کلیه‌ها، چشم‌ها، اعصاب و عروق خونی آسیب وارد کند.
درمان‌های رایج دیابت شامل اصلاح سبک زندگی، داروهای خوراکی و در برخی بیماران استفاده از انسولین است. با وجود پیشرفت‌های پزشکی، کنترل طولانی‌مدت قند خون همچنان برای بسیاری از بیماران یک چالش محسوب می‌شود.
اکنون محققان مؤسسه فناوری فدرال زوریخ سوئیس رویکرد متفاوتی را برای مدیریت دیابت معرفی کرده‌اند؛ فناوری‌ای که به جای تغییر نحوه استفاده بدن از قند، مستقیماً بخشی از گلوکز اضافی را به ماده‌ای قابل دفع تبدیل می‌کند.
ایمپلنت جدید چگونه قند خون را کاهش می‌دهد؟
این دستگاه از یک سامانه الکترونیکی و یک کاتالیزور ویژه تشکیل شده است که با استفاده از انرژی الکتریکی، گلوکز اضافی را به ماده‌ای به نام گلوکونات تبدیل می‌کند.
گلوکونات ترکیبی است که بدن می‌تواند آن را از طریق ادرار دفع کند.
در قلب این فناوری، ساختاری از جنس نمد گرافیتی قرار دارد که با خوشه‌های بسیار کوچک طلا و ذرات پلاتین پوشانده شده است. این ترکیب به‌گونه‌ای طراحی شده که واکنش شیمیایی تبدیل گلوکز به گلوکونات را امکان‌پذیر کند.
نکته مهم این است که برخلاف برخی فناوری‌های زیستی پیشین، این سامانه برای عملکرد خود به سلول زنده یا آنزیم نیاز ندارد و از یک کاتالیزور غیرزیستی استفاده می‌کند.
دستگاه چگونه متوجه افزایش قند خون می‌شود؟
یکی از ویژگی‌های جالب این ایمپلنت، برخورداری از سیستم کنترل هوشمند و حلقه‌بسته است.
در این روش، یک حسگر گلوکز به‌طور مداوم میزان قند موجود در بافت را اندازه‌گیری می‌کند.
هنگامی که میزان قند از محدوده مورد نظر بالاتر می‌رود، اطلاعات از طریق ارتباط بلوتوث به تلفن همراه یا ساعت هوشمند منتقل می‌شود.
سپس سامانه الکترونیکی، انرژی مورد نیاز ایمپلنت را به‌صورت بی‌سیم تأمین می‌کند تا واکنش تبدیل گلوکز آغاز شود.
زمانی که میزان قند به محدوده مطلوب بازگردد، دستگاه به‌طور خودکار غیرفعال می‌شود.
این ویژگی اهمیت زیادی دارد؛ زیرا کنترل خودکار عملکرد دستگاه می‌تواند در آینده به تنظیم دقیق‌تر قند خون و جلوگیری از افت بیش از حد آن کمک کند.
نتایج آزمایش روی موش‌های دیابتی چه بود؟
پژوهشگران برای بررسی عملکرد این فناوری، ابتدا آزمایش‌هایی در محیط آزمایشگاهی انجام دادند.
در یکی از مراحل، دستگاه در یک مخزن حاوی پنج لیتر محلول غذایی دارای گلوکز آزمایش شد تا توانایی آن در تبدیل قند در حجم قابل توجهی از مایع بررسی شود.
پس از آن، ایمپلنت در بدن موش‌های مبتلا به دیابت آزمایش شد.
نتایج نشان داد این دستگاه توانسته است میزان قند خون حیوانات را با دقت تنظیم کند. علاوه بر این، موش‌های تحت آزمایش کاهش وزن را نیز تجربه کردند.
محققان گزارش کردند که سامانه طی شش هفته عملکرد پایداری داشته و حیوانات آن را به‌خوبی تحمل کرده‌اند.
البته نتایج آزمایش روی حیوانات لزوماً در انسان نیز تکرار نمی‌شود و برای مشخص شدن میزان اثربخشی و ایمنی این فناوری در بیماران، انجام مطالعات بالینی ضروری است.
چرا این فناوری می‌تواند در درمان چاقی و دیابت اهمیت داشته باشد؟
یکی از مشکلات متابولیک در دیابت نوع ۲، ارتباط میان مقاومت به انسولین، افزایش قند خون و اضافه‌وزن است.
انسولین به انتقال گلوکز از خون به سلول‌ها کمک می‌کند تا بدن بتواند از آن برای تأمین انرژی استفاده کند.
اما هنگامی که دریافت انرژی بیش از نیاز بدن باشد، بخشی از انرژی اضافی می‌تواند در قالب چربی ذخیره شود.
محققان با طراحی ایمپلنت جدید تلاش کرده‌اند مسیر متفاوتی را دنبال کنند؛ به این صورت که بخشی از گلوکز اضافی پیش از استفاده یا ذخیره‌سازی، به ترکیبی تبدیل شود که از بدن دفع می‌شود.
به همین دلیل، این فناوری علاوه بر کنترل قند خون، از نظر تأثیر احتمالی بر مدیریت وزن نیز مورد توجه قرار گرفته است.
با این حال، هنوز مشخص نیست این سازوکار در بدن انسان چه میزان تأثیر خواهد داشت و آیا می‌تواند در بلندمدت به کاهش وزن پایدار کمک کند یا خیر.
آیا ایمپلنت جدید جایگزین انسولین خواهد شد؟
این سؤال یکی از مهم‌ترین موضوعاتی است که درباره فناوری جدید مطرح می‌شود.
در حال حاضر نمی‌توان این دستگاه را جایگزین انسولین یا داروهای دیابت دانست.
فناوری معرفی‌شده هنوز در مرحله پیش‌بالینی قرار دارد و آزمایش انسانی آن انجام نشده است.
همچنین دیابت نوع ۲ بیماری پیچیده‌ای است که تنها با کاهش گلوکز خون قابل مدیریت کامل نیست. مقاومت به انسولین، عملکرد کبد، سلامت قلب و عروق و وضعیت کلی متابولیسم نیز در این بیماری اهمیت دارند.
بنابراین حتی در صورت موفقیت این ایمپلنت در مطالعات آینده، احتمال دارد استفاده از آن به شرایط خاصی از بیماران محدود باشد یا در کنار سایر روش‌های درمانی مورد استفاده قرار گیرد.
مزایای احتمالی ایمپلنت جدید چیست؟
پژوهشگران چند ویژگی مهم را برای این فناوری مطرح کرده‌اند:
عملکرد بدون سلول زنده: استفاده از کاتالیزور غیرزیستی می‌تواند برخی مشکلات مربوط به پایداری اجزای زیستی را کاهش دهد.
کنترل هوشمند قند خون: دستگاه براساس اطلاعات حسگر فعال و غیرفعال می‌شود.
انتقال بی‌سیم انرژی: نیازی به اتصال مستقیم سیم برق برای تأمین انرژی دستگاه نیست.
امکان کنترل همزمان قند و وزن: نتایج اولیه آزمایش حیوانی، کاهش وزن را در کنار تنظیم قند خون نشان داده است.
قابلیت اتصال به فناوری‌های دیجیتال: استفاده از تلفن همراه و حسگرهای هوشمند می‌تواند امکان پایش دقیق‌تر را فراهم کند.
چه موانعی برای استفاده از این دستگاه در انسان وجود دارد؟
با وجود نتایج امیدوارکننده، تبدیل یک فناوری آزمایشگاهی به درمان قابل استفاده برای بیماران مسیر ساده‌ای نیست.
پیش از استفاده انسانی باید موضوعاتی مانند ایمنی طولانی‌مدت ایمپلنت، سازگاری مواد سازنده با بافت بدن، احتمال التهاب، عملکرد پایدار کاتالیزور و کنترل دقیق میزان تبدیل گلوکز بررسی شود.
همچنین باید مشخص شود دفع گلوکونات در مقادیر حاصل از عملکرد دستگاه چه پیامدهایی برای کلیه‌ها و تعادل مواد شیمیایی بدن خواهد داشت.
پژوهشگران اکنون در تلاش هستند نمونه آزمایشی را به یک دستگاه پزشکی قابل توسعه برای مراحل بعدی آزمایش تبدیل کنند.
توصیه‌های مهم برای بیماران مبتلا به دیابت
تا زمان تأیید ایمنی و اثربخشی این فناوری در انسان، بیماران مبتلا به دیابت باید درمان‌های تجویزشده خود را ادامه دهند.
رعایت چند اصل همچنان در کنترل بیماری اهمیت دارد:
۱. اندازه‌گیری منظم قند خون طبق توصیه پزشک.
۲. مصرف داروها و انسولین مطابق برنامه درمانی.
۳. انجام فعالیت بدنی منظم و متناسب با شرایط جسمی.
۴. کاهش مصرف نوشیدنی‌های شیرین و غذاهای دارای قند افزوده زیاد.
۵. توجه به وزن بدن و کنترل عوامل خطر قلبی و عروقی.
۶. انجام آزمایش‌های دوره‌ای برای بررسی عملکرد کلیه‌ها، چشم‌ها و اعصاب.
جمع‌بندی
ساخت ایمپلنت الکترونیکی برای تبدیل گلوکز اضافی به ماده قابل دفع از طریق ادرار، یکی از رویکردهای جدید در تحقیقات درمان دیابت محسوب می‌شود.
نتایج اولیه آزمایش روی موش‌های دیابتی نشان داده است که این فناوری می‌تواند به تنظیم قند خون و کاهش وزن کمک کند.
اگرچه هنوز راه زیادی تا استفاده از این دستگاه در بیماران انسانی باقی مانده است، اما این دستاورد می‌تواند مسیر تازه‌ای برای توسعه درمان‌های هوشمند و مبتنی بر فناوری در بیماری‌های متابولیک ایجاد کند.
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.