Kiểm soát đường huyết bằng tuyến tụy nhân tạo loại microneedle

Phát triển mẫu thử nghiệm tuyến tụy nhân tạo loại microneedle

Đại học Y khoa và Nha khoa Tokyo đã phát triển thiết bị tuyến tụy nhân tạo “không điều khiển điện tử”, “không có protein” và “không có hạt nano” đầu tiên trên thế giới và công bố về thành công trong các thử nghiệm loại thiết bị này trên chuột bị bệnh tiểu đường.

Nghiên cứu này được thực hiện bởi Phó giáo sư Matsumoto Akira trong lĩnh vực điện tử sinh học tại Viện nghiên cứu Công nghệ thiết bị sinh học, Đại học Y và Nha khoa Tokyo, phối hợp với Nhà nghiên cứu Chen Sheng của Viện Nghiên cứu Công nghệ tỉnh Kanagawa và Giáo sư Takayoshi Suganami của Viện Y học Môi trường Đại học Nagoya. Kết quả nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí khoa học “Advanced Functional Materials”.

Hiện nay trong phương pháp điều trị bệnh tiểu đường bằng insulin, loại máy bơm insulin đang rất phổ biến. “Truyền insulin dưới da liên tục (CSII)” là hình thức truyền insulin tác dụng chậm liên tục bằng loại máy bơm insulin này.

Có nhiều báo cáo đã chỉ ra rằng phương pháp CSII giúp cải thiện kiểm soát đường huyết, tuy nhiên phương pháp CSII cũng đem lại một số vấn đề như gánh nặng tâm lý và thể chất đối với bệnh nhân, sự cần thiết phải sửa chữa, bảo trì thiết bị và chi phí vận hành.

Do đó, “tuyến tụy nhân tạo” là giải pháp hoàn hảo giúp cho bệnh nhân loại bỏ nhiều gánh nặng kể trên. Bên cạnh đó, “Tuyến tụy nhân tạo” giống như một máy bơm insulin tự động không cần truyền động điện hay máy móc tác động.

Cho đến nay, các nhà nghiên cứu đã tạo ra các mẫu thử nghiệm tuyến tụy nhân tạo dựa trên các protein như glucose, oxidase và lectin. Tuy nhiên, những vật liệu có nguồn gốc từ các sinh vật sống thường có những hạn chế nhất định. Sự không ổn định và độc tính đi kèm với sự biến tính protein là không thể tránh khỏi. Vì vậy, mẫu thử nghiệm tuyến tụy nhân tạo này chưa được đưa vào sử dụng thực tế.

Nhóm nghiên cứu bắt đầu tiến hành nghiên cứu hướng đến việc chỉ sử dụng các vật liệu tổng hợp hoàn toàn mà không sử dụng bất kỳ protein nào. Nhóm đã thành công trong việc phát triển một loại “gel thông minh” có thể làm thay đổi tính chất hóa lý để đáp ứng với các kích thích bên ngoài.

“Tuyến tụy nhân tạo chỉ cần dán” không gây đau, giá rẻ và có thể dùng một lần

Tuyến tụy nhân tạo mới được tạo ra với sự kết hợp của loại “gel thông minh” đã phát triển và sợi tơ Fibroin tái sinh. Fibroin là một vật liệu sinh học được sử dụng rộng rãi trong y học, có tính chất cơ học, tính tương thích sinh học và khả năng phân hủy sinh học biến đổi hóa học rất tuyệt vời. Một nguyên mẫu tuyến tụy nhân tạo loại microneedle đã được phát triển với đặc trưng dễ dàng gắn vào da và phát huy chức năng của tuyến tụy.

Nhóm nghiên cứu đã tiến hành thí nghiệm đặt tuyến tụy nhân tạo này dưới da của một cặp chuột, một con khỏe mạnh và một con bị tiểu đường. Kết quả nghiên cứu đã thành công trong việc thực hiện cung cấp insulin “dạng vòng khép kín”. Thiết bị tuyến tụy nhân tạo được phát triển đã được chứng minh là có hiệu quả cải thiện kiểm soát đường huyết và điều chỉnh sự cung cấp insulin bằng cách sử dụng cơ chế phản hồi, đáp ứng với việc nhận biết chỉ số đường huyết và biến động đường huyết trong hơn 2 tháng.

Tới thời điểm hiện tại chỉ có Đại học Bắc Carolina đã phát triển thành công tuyến tụy nhân tạo, tuy nhiên hiệu quả chỉ kéo dài trong vài giờ. Công nghệ được phát triển trong nghiên cứu này sẽ đáp ứng nhu cầu “hiệu quả bền vững hàng tuần” với mục tiêu giúp cải thiện chất lượng cuộc sống của những người mắc bệnh tiểu đường.

Nhóm nghiên cứu đang đặt mục tiêu phát triển một loại “Tuyến tụy nhân tạo chỉ cần dán” không gây đau, giá rẻ, có thể dùng một lần mà không cần phụ thuộc vào máy móc. Thiết bị mới này có hiệu quả giúp phòng ngừa tình trạng hạ đường huyết trong bệnh tiểu đường, giúp giải quyết các nhu cầu y tế chưa được giải quyết như cải thiện tình trạng đường huyết biến động lên xuống nguy hiểm.

“Tuyến tụy nhân tạo mới phát triển này có giá thành rẻ hơn rất nhiều so với các loại máy móc, thiết bị khác nên có thể làm giảm gánh nặng cho bệnh nhân tiểu đường. Sau này, chúng tôi sẽ nghiên cứu phát triển hướng đến ứng dụng lâm sàng“, nhóm nghiên cứu cho biết.

Bạn đang xem bài viết: “Kiểm soát đường huyết bằng tuyến tụy nhân tạo loại microneedle” tại Chuyên mục: “Tin tức“.

https://kienthuctieuduong.vn/
(Nguồn: Viện nghiên cứu thông tin y tế và sức khoẻ Nhật Bản)