Inovatívny implantát znižuje hladinu cukor v krvi a pomáha aj pri chudnutí

 

KĽÚČOVÉ ZISTENIA:

• Tím z ETH Zurich vyvinul bezdrôtový implantát, ktorý pomocou elektriny premieňa prebytočnú glukózu v krvi na glukonát.

• Vzniknutý glukonát telo vylúči močom, takže sa nadbytočná energia neukladá v tkanivách vo forme tuku.

• Počas šiestich týždňov testov na myšiach s cukrovkou zariadenie presne regulovalo hladinu cukru.

Vedci pod vedením profesora menom Martin Fussenegger z katedry Department of Biosystems Science and Engineering na inštitúte ETH Zurich vyvinuli experimentálny elektronický implantát na liečbu cukrovky 2. typu a výsledky publikovali v časopise Science. Na rozdiel od cukrovky 1. typu sa druhý typ často spája s obezitou, nedostatkom pohybu a dlhodobým nadmerným príjmom energie. Bežné inzulínové injekcie síce pomáhajú svalovým bunkám vstrebať glukózu z krvi, no neriešia samotný prebytok energie, ktorý sa pri nevyužití mení na tuk a vedie k priberaniu pacientov.

Nový implantát sa zaobíde bez inzulínu, liekov, živých buniek aj enzýmov a namiesto toho využíva čisto anorganický katalyzátor. Základ implantátu tvorí kúsok grafitovej plsti pokrytý zhlukmi zlata, ktoré sú potiahnuté ešte menšími časticami platiny. Tento povrch navrhnutý na úrovni nanometrov spúšťa chemickú reakciu, ktorá premieňa prebytočnú glukózu na glukonát, a ten telo následne vylúči močom. Keďže sa časť glukózy premení na glukonát skôr, než ju telo stihne metabolizovať, nadbytočná energia sa neukladá do tukových tkanív.

Systém má elektronickú riadiacu jednotku v puzdre vytlačenom na 3D tlačiarni a energiu prijíma bezdrôtovo na medzinárodne vyhradenej frekvencii 13,56 MHz. Celý proces riadi automatická uzavretá slučka prepojená s bežným senzorom glukózy. Keď hladina cukru v tkanive napríklad po jedle stúpne príliš vysoko, senzor odošle informáciu cez Bluetooth do smartfónu alebo inteligentných hodiniek.

Pripojené zariadenie následne aktivuje implantát a dodá mu elektrickú energiu potrebnú na premenu glukózy na glukonát. Akonáhle sa hladina cukru vráti do požadovaného pásma, implantát sa automaticky vypne, aby krvný cukor neklesol nebezpečne nízko. Pred nasadením do živého organizmu výskumníci otestovali katalyzátor v laboratórnej nádobe s objemom 5 l živného roztoku s glukózou, čo zodpovedá približnému objemu krvi v tele dospelého človeka.

Následne systém voperovali myšiam s cukrovkou, u ktorých zariadenie počas šiestich týždňov spoľahlivo regulovalo krvný cukor, viedlo k úbytku hmotnosti a pracovalo pri nízkom napätí bez známok elektrického či tepelného poškodenia tkanív. Keďže predchádzajúce návrhy tímu využívali genetické siete v živých bunkách, narážali na problémy s imunitou, stabilitou a schvaľovaním, kým nový anorganický povrch preukázal v testoch dobrú biokompatibilitu. Technológia zatiaľ nebola testovaná na ľuďoch, no autori ju chcú posunúť do fázy klinického skúšania.

PREČO JE TO DÔLEŽITÉ: Priame odbúravanie prebytočného cukru pomocou bezdrôtovej elektroniky otvára cestu k liečbe cukrovky 2. typu a obezity bez podávania liekov a ukladania tuku.

Zdroj: sciencedaily.com foto: ChatGPT