ETH Zürih bünyesindeki araştırmacılar, tip 2 diyabet tedavisinde geleneksel ilaçların ve biyolojik bileşenlerin ötesine geçen yeni bir yaklaşım geliştirerek kanda bulunan fazla glukozu doğrudan dönüştüren implante edilebilir elektronik bir sistem tasarladı. Bilim dergisi Science’ta yayımlanan çalışmaya göre, inorganik malzemelerden üretilen ve kablosuz olarak kontrol edilen bu katalitik sistem, laboratuvar deneylerinde ve farelerde başarılı sonuçlar verdi.
Tip 2 diyabet dünya genelinde yaygınlaşmaya devam ederken, genellikle uzun yıllar süren aşırı enerji alımı, hareketsiz yaşam tarzı ve obeziteyle ilişkilendiriliyor. Kan şekerini düşürmek için kullanılan insülin enjeksiyonları kas hücrelerinin glukoz almasını sağlasa da vücudun kronik enerji fazlalığı sorununu çözmüyor; vücut tarafından kullanılmayan fazla enerji yağa dönüştürülüyor ve bu durum hastaların tedavi sürecinde kilo almaya devam etmesine neden oluyor.
Bu soruna alternatif bir çözüm geliştirmek amacıyla, ETH Zürih Biyosistem Bilimi ve Mühendisliği Departmanı’nda görev yapan Prof. Dr. Martin Fussenegger liderliğindeki ekip, elektrik enerjisiyle çalışan katalitik bir implant sistemi tasarladı.
Biyolojik Bileşenlere İhtiyaç Duymayan İnorganik Tasarım Daha önceki araştırmalarda genetik ağlar gibi biyolojik bileşenlere odaklanıldığını ancak bu durumun bağışıklık toleransı, kararlılık ve düzenleyici onay süreçlerinde ek zorluklar yarattığını belirten araştırmacılar, yeni sistemde tamamen inorganik malzemelerden oluşan bir katalizör kullandı. Hücre, enzim veya benzeri biyolojik bileşen barındırmayan bu sistem; küçük altın kümeleriyle kaplanmış ve platin parçacıklarıyla desteklenmiş grafit keçeden meydana geliyor. 3 boyutlu yazıcıyla üretilmiş bir mahfaza içinde elektronik kontrol ünitesi barındıran implant, enerjisini 13.56 MHz frekansında kablosuz olarak alıyor.
Glukozu Doğrudan Glukonata Dönüştürüyor Geliştirilen katalizör, kandaki fazla glukozu glukonata dönüştürerek metabolizmadan uzaklaştırıyor. Oluşan glukonat daha sonra idrar yoluyla vücuttan atılıyor. Bu süreç sayesinde glukozun bir kısmı dokularda depolanıp vücut yağına dönüşmekten kurtuluyor.
Sistem, kapalı döngü mekanizmasıyla kablosuz olarak yönetiliyor. Diyabet hastalarının kollarına taktığı standart bir glukoz sensörü dokudaki şeker seviyesini sürekli izliyor. Yemek sonrasında kan şekeri yükseldiğinde sensör, Bluetooth aracılığıyla akıllı telefon veya saate sinyal gönderiyor; akıllı cihaz da implantı etkinleştirerek elektrik enerjisi yardımıyla glukoz dönüşümünü başlatıyor. Şeker seviyesi istenen aralığa düştüğünde ise cihaz otomatik olarak kapanarak kan şekerinin tehlikeli düzeyde düşmesini engelliyor.
Laboratuvar ve Fare Deneyleri Başarıyla Tamamlandı Araştırma ekibi sistemi önce insan kan hacmine eşdeğer 5 litrelik glukoz çözeltisinde test etti ve katalizörün bu hacimdeki şekeri dönüştürebildiğini gözlemledi. Ardından diyabet hastası fareler üzerinde gerçekleştirilen altı haftalık deneylerde, hayvanların kan şekerinin hassas bir şekilde düzenlendiği ve kilo verdikleri tespit edildi. Çok düşük voltajda çalışan sistemin elektriksel veya termal etkiyle doku hasarına yol açmadığı, implantın iyi bir şekilde tolerans gösterdiği belirlendi.
Cihaz henüz insanlar üzerinde test edilmemiş olup, ekibin hedefi sistemi tıbbi bir cihaza dönüştürmek üzere geliştirmeye devam etmektir.
WinAlly.com; Tıp, Sağlık, Eczacılık ve İlaç Sektörü profesyonellerine yönelik kamu yararına sektörel bilgi, haber ve içerik sunmaktadır. Sitemizde yer alan içerikler kesinlikle tıbbi teşhis, tedavi veya doktor tavsiyesi yerine geçmez. Doğabilecek olası hukuki, klinik veya idari problemlerden WinAlly.com sorumlu tutulamaz. Tıbbi konularda lütfen bir hekime başvurunuz.
