Роботизированный имплант для подачи инсулина

П-1209.09.2021

[pic 1]

Исследователи из Италии разработали имплантируемую систему подачи инсулина, заменяющую больным диабетом внутривенные, внутримышечные или подкожные инъекции лекарств. Система состоит из робота, помещаемого в брюшную полость хирургическим методом, и магнитных капсул с инсулином для его подзарядки.

1.Необходимость технологии

При диабете I типа организм не способен вырабатывать инсулин, из-за чего больные вынуждены ежедневно вводить его самостоятельно. Кроме того, диабетикам необходимо в течение дня постоянно проверять уровень инсулина, что также зачастую предусматривает необходимость прокола кожного покрова для забора крови. Постоянные уколы вредят не только коже, чьё состояние ухудшается при диабете, но и ментальному состоянию человека. По этой причине исследователи ищут способы повысить качество жизни диабетиков и избавить их от вынужденного дискомфорта. Например, в 2019 году американские учёные создали пероральный самоориентирующийся аппликатор — крошечное устройство для доставки инсулина. Оно попадает в желудок и доставляет препарат прямо в слизистую. Существуют и специальные инсулиновые помпы. Они непрерывно подают инсулин под кожу и сокращает количество уколов. При этом само устройство необходимо постоянно носить с собой, что вызывает дискомфорт. [pic 2][pic 3]

Таблица 1. Крутость импланта

2. Смысл импланта

2.1 Принцип работы

Он обладает характеристиками помпы, способной доставлять инсулин с высокой точностью. Когда резервуар помпы переходит в «резерв», у принимаемой таблетки будет задача пополнить его через специальную систему соединения и перенести лекарство из таблетки в резервуар робота. Схема заправки помпы отражена на рисунке 2. Таблетки, проглоченные нормально, проходят через пищеварительный тракт в «стыковочную» зону петли кишечника. Магнитный механизм активируется для захвата капсулы, всасывания инсулина и заполнения резервуара. В этот момент магнитный механизм деактивируется, и пустая капсула возобновляет свой путь к нормальному выталкиванию. В сочетании с датчиком глюкозы и алгоритмом управления помпа будет выпускать инсулин в нужное время и в количествах, необходимых для правильного гликемического регулирования, таким образом, функционируя как первая полностью имплантируемая искусственная поджелудочная железа. Это устройство было названо PILLSID (имплантированная система PILI для внутрибрюшинной доставки) и на данный момент прошло апробацию на доклиническом уровне. Эта система является значительным шагом вперед в области полностью имплантируемых роботизированных систем и устройств для контролируемой доставки лекарств. Результаты, полученные на доклиническом уровне, чрезвычайно обнадеживают и имеют большое значение как с технологической, так и с клинической точки зрения. Устройство этого типа может позволить в будущем разработать первую полностью имплантируемую искусственную поджелудочную железу, а также может быть использовано при лечении других хронических и острых заболеваний, поражающих внутрибрюшинные органы.[pic 4][pic 5]

2.2. Устройство аппарата

В помпе заложено несколько механизмов, управляющих стыковкой, насосом, пробиванием капсулы, контролем за объемом резервуара и аспирацией. По словам авторов, при создании механизма они вдохновлялись промышленными зажимными системами и роботами для проверки труб. Устройство состоит из небольшой системы, которая может быть имплантирована в тело человека и соединена с кишечником, чтобы действовать как инсулиновая помпа, и таблеток для приема внутрь, наполненных инсулином, которые могут заряжать устройство, когда резервуар помпы заканчивается. Устройство является альтернативой существующим стратегиям контроля уровня глюкозы в крови, основанным на повторных подкожных инъекциях или носимых инфузорах. Это позволяет избежать использования портов доступа, катетеров, игл и шприцев. Система, разработанная исследователями под руководством Арианны Менсиасси, заместителя вице-канцлера Скуола Супериоре Сант'Анна, а также позволяющая проводить локализованную терапию и физиологические инфузии, может быть очень полезной для людей с диабетом 1 типа, особенно для тех, кто должен принимать инсулин несколько раз подряд. раз в день.