Nanoparticles werden ontworpen om de niveaus van de glucose in het lichaam te voelen en te reageren door afscheidende de juiste hoeveelheid insuline, waardoor vervanging van de functie van de alvleesklier islet cellen, die worden vernietigd bij patiënten met Type 1 diabetes. Uiteindelijk, dit soort systeem zou kunnen zorgen dat bloed-suiker niveaus evenwicht blijven en verbeteren van de levenskwaliteit van patiënten, volgens de onderzoekers.
"Insuline echt werkt, maar het probleem is mensen niet altijd de juiste hoeveelheid krijgen. Met dit systeem van uitgebreide release, is de hoeveelheid drugs uitgescheiden evenredig is aan de behoeften van het lichaam,", zegt Daniel Anderson, associate professor chemische ingenieurstechnieken en lid van de MIT Koch Institute for Integrative Cancer Research Institute for Medical Engineering and Science.
Anderson is de senior auteur van een document met een beschrijving van het nieuwe systeem in een recente uitgave van het tijdschrift ACS Nano. Lead Auteur van het papier is Zhen Gu, een voormalige postdoc in Anderson's lab. Het onderzoeksteam omvat ook Robert Langer, David H. Koch Institute Professor aan het MIT, en onderzoekers van de afdeling Anesthesiologie in Boston Children's Hospital.
Op dit moment, prik mensen met Type 1 diabetes meestal hun vingers meerdere malen per dag om te tekenen bloed voor het testen van hun bloed-suiker niveaus. Bij het niveau hoog zijn, injecteren deze patiënten zichzelf met insuline, die de overtollige suiker breekt.
In de afgelopen jaren hebben veel onderzoekers geprobeerd insuline levering systemen die kunnen fungeren als een "kunstmatige alvleesklier," automatisch detecteren van de niveaus van de glucose en insuline afscheidende te ontwikkelen. Een benadering hydrogels gebruikt om te meten en te reageren op de niveaus van de bloedglucose, maar die gels zijn traag om te reageren of gebrek aan mechanische sterkte, waardoor insuline uit te lekken.
Het team MIT uiteengezet te maken een stevige, biocompatibel systeem dat zou sneller reageren op veranderingen in de niveaus van de bloedglucose en gemakkelijk te beheren zou zijn.
Hun systeem bestaat uit een injecteerbare gel-achtige structuur met een patroon vergelijkbaar met tandpasta, zegt Gu, die is nu een assistent-professor biomedical engineering en moleculaire farmacie aan de Universiteit van North Carolina in Chapel Hill en North Carolina State University. De gel bevat een mengsel van tegengesteld geladen nanodeeltjes die elkaar trekken, de gel intact te houden en te voorkomen dat de deeltjes wegdrijven eenmaal in het lichaam.
Met behulp van een gemodificeerde polysaccharide bekend als Dextraan, ontworpen de onderzoekers de gel gevoelig aan zuurgraad. Elke nanoparticle bevat sferen van Dextraan geladen met een enzym dat glucose wordt omgezet in gluconzuur. Glucose kan diffuus vrij door het gel, dus wanneer suiker niveaus zijn hoog, het enzym produceert grote hoeveelheden gluconzuur, waardoor de lokale omgeving iets zuurder.
Dat zure omgeving zorgt ervoor dat de Dextraan sferen te desintegreren, het vrijgeven van insuline. Insuline voert vervolgens zijn normale functie, de glucose in de bloedbaan omzetten in glycogeen, die wordt geabsorbeerd in de lever voor opslag.
In tests met muizen die Type 1 diabetes zijn, vonden de onderzoekers dat een enkele injectie van de gel gehandhaafd normale bloed-suiker niveaus voor een gemiddelde van 10 dagen. Aangezien de deeltjes bestaan meestal uit polysacchariden, ze zijn biocompatibel en uiteindelijk worden afgebroken in het lichaam.
De onderzoekers zijn nu probeert te wijzigen de deeltjes, zodat ze op veranderingen in de niveaus van de bloedglucose sneller, met de snelheid van de alvleesklier islet cellen reageren kunnen. "Islet cellen zijn erg slim. Ze kunnen vrij insuline zeer snel zodra ze zin hoge suiker niveaus,"zegt Gu.
Vóór de proef de deeltjes in de mensen, plan de onderzoekers eigenschappen van de levering van het systeem verder te ontwikkelen en te werken aan het optimaliseren van de dosering die nodig zou zijn voor gebruik bij de mens.
"Duidelijk op de langere termijn studies zijn gerechtvaardigd, maar vanuit het perspectief van een closed-loop, dit is een zeer slimme aanpak om te normaliseren-bloedglucose niveaus bij personen met diabetes, bereikt door de integratie van de glucose sensing met de insuline levering, net als een natuurlijke alvleesklier beta cel," zegt Frank Doyle, een professor in de scheikunde aan de Universiteit van Californië in Santa Barbara die geen deel van het onderzoeksteam uitmaakte.
Het onderzoek werd gefinancierd door de Leona M. en Harry B. Helmsley Charitable Trust Foundation en de Tayebati Family Foundation.
Via: Costa Rica geregistreerd een 300 procent stijging in gevallen van dengue tijdens 2013
No comments:
Post a Comment