با این ایمپلنت زیستی انسولین به صورت خودکار تنظیم میشود!
پژوهشگران مؤسسه فناوری تکنیکون و مؤسسه فناوری ماساچوست از توسعه یک ایمپلنت زیستی جدید خبر دادهاند که میتواند بدون نیاز به پمپ خارجی یا تزریق روزانه، نقش لوزالمعده مصنوعی را ایفا کند.
به گفته دانشمندان این ایمپلنت میتواند سطح قند خون را بهصورت خودکار تنظیم کند. این سامانه که بهعنوان «داروی زنده» توصیف شده، با هدف جایگزینی تزریق انسولین برای بیماران دیابتی طراحی شده و میتواند رویکردهای درمانی این بیماری را متحول کند.
بر اساس گزارش منتشرشده، این پروژه با هدایت «شدی فراح»، استادیار دانشکده مهندسی شیمی تکنیکون و با همکاری پژوهشگرانی از مؤسسه فناوری ماساچوست، دانشگاه هاروارد، دانشگاه جانز هاپکینز و دانشگاه ماساچوست انجام شده است. حاصل این همکاری، سامانهای مبتنی بر سلولهای زنده است که تولید و انتقال انسولین را بهطور مستقل انجام میدهد.
نتایج این پژوهش در نشریه Science Translational Medicine منتشر شده است. دادههای ارائهشده نشان میدهد این ایمپلنت میتواند جایگزین تزریقهای روزانه انسولین یا پمپهای متداول شود. این سامانه زنده قادر است رشد کند، پیامهای شیمیایی بدن را دریافت کند و همانند یک سیستم زیستی طبیعی واکنش نشان دهد؛ قابلیتی که آن را از تجهیزات مکانیکی رایج برای کنترل دیابت متمایز میکند.
در این ایمپلنت، مجموعهای کوچک از سلولهای زنده تولیدکننده انسولین قرار داده شده است. این سلولها درون یک سپر کریستالی محافظ جای گرفتهاند. سامانه بهصورت لحظهای سطح گلوکز خون را پایش میکند و بر اساس آن، میزان مناسب انسولین را بهطور خودکار وارد جریان خون میسازد. این روند، عملکرد سلولهای سالم لوزالمعده را شبیهسازی میکند و به تنظیم مداوم قند خون کمک میکند.
عملکرد این دستگاه کاملاً خودکار اعلام شده و به سامانههای کنترلی بیرونی وابسته نیست. سلولهای تعبیهشده در ایمپلنت هم وظیفه حسگری را برعهده دارند و هم تولید انسولین را انجام میدهند. این ترکیب، یک چرخه بسته زیستی برای کنترل دیابت ایجاد میکند که سالها در کانون توجه پژوهشگران این حوزه بوده است.
در تلاشهای پیشین برای ساخت لوزالمعده مصنوعی زیستی، واکنش ایمنی بدن یکی از موانع اصلی بهشمار میرفت، زیرا سیستم ایمنی سلولهای پیوندی را بیگانه تشخیص داده و در مدت کوتاهی از بین میبرد و دوام ایمپلنتها را به چند هفته محدود میکرد. تیم فراح با طراحی یک سپر کریستالی مهندسیشده به این چالش پرداخته است. این سپر از بلورهای درمانی تشکیل شده که ضمن دربرگرفتن سلولهای فعال، آنها را از دید سیستم ایمنی پنهان میکند. ساختار شبکهای این بلورها امکان عبور مواد مغذی و اکسیژن را فراهم میکند و در عین حال، دسترسی سلولهای ایمنی به محتوای زیستی را محدود نگه میدارد.
