ایمپلنت بیولوژیکی که می تواند نقش پانکراس را بر عهده بگیرد در حال ساخت است!

یک تیم تحقیقاتی از موسسه فناوری Technicon و موسسه فناوری ماساچوست، بیو ایمپلنت جدیدی ساخته اند که به عنوان یک پانکراس مصنوعی مستقل عمل می کند و قند خون بیمار را بدون پمپ خارجی یا تزریق روزانه تنظیم می کند. این سیستم که به عنوان یک “داروی زنده” عمل می کند، می تواند آینده درمان دیابت را متحول کند و هدف آن جایگزینی تزریق انسولین برای بیماران دیابتی است.

این تحقیق با راهنمایی شادی فرح، استادیار دانشکده مهندسی شیمی تکنیکون به جای TechSpot و با همکاری محققان موسسه فناوری ماساچوست، دانشگاه هاروارد، دانشگاه جان هاپکینز و دانشگاه ماساچوست انجام شد. نتیجه یک سیستم سلولی است که به طور مستقل انسولین را تولید و توزیع می کند و امید جدیدی را برای بیماران دیابتی ایجاد می کند.

ایمپلنت جدید نقش پانکراس مصنوعی را برای بیماران دیابتی به عهده می گیرد

نتایج این مطالعه در مجله Science Translational Medicine منتشر شد. داده ها نشان می دهد که این ایمپلنت می تواند جایگزین تزریق روزانه انسولین یا پمپ های انسولین شود و هر دو می تواند به عنوان یک داروی زنده رشد کند و سیگنال های شیمیایی بدن را حس کند و مانند یک سیستم بیولوژیکی پاسخ دهد. این ویژگی ایمپلنت را از دستگاه های مکانیکی رایج برای کنترل دیابت متمایز می کند.

ایمپلنت جدید حاوی مجموعه بسیار کوچکی از سلول های زنده است که انسولین تولید می کنند. این سلول ها در داخل یک سپر کریستالی محافظ قرار می گیرند و سیستم به صورت لحظه ای سطح قند خون را کنترل می کند و به طور خودکار مقدار مناسب انسولین را به جریان خون تزریق می کند. این رفتار عملکرد سلول های سالم پانکراس را تقلید می کند و به تنظیم مداوم قند خون کمک می کند.

عملکرد دستگاه کاملا اتوماتیک بوده و به سیستم های کنترل خارجی بستگی ندارد. سلول های داخل ایمپلنت هم به عنوان حسگر و هم به عنوان کارخانه تولید انسولین عمل می کنند. این ترکیب یک حلقه بسته بیولوژیکی برای کنترل دیابت ایجاد می کند که سال ها هدف محققان این حوزه بوده است.

چالش اصلی در آزمایشات قبلی پاسخ خودایمنی بدن بود. سیستم ایمنی معمولاً سلول های پیوند شده را خارجی می شناسد و در مدت کوتاهی آنها را از بین می برد. این فرآیند اکثر تلاش‌ها برای ایجاد یک پانکراس بیوسنتزی را خنثی کرده است و طول عمر ایمپلنت‌ها را به چند هفته محدود می‌کند.

تیم فرح با طراحی یک سپر کریستالی مهندسی شده این مشکل را برطرف کرد. این سپر متشکل از کریستال های درمانی است که حاوی سلول های فعال است و در عین حال آنها را از سیستم ایمنی مخفی نگه می دارد. ساختار شبکه ای کریستال ها به مواد مغذی و اکسیژن اجازه عبور می دهد و در عین حال دسترسی سلول های ایمنی به محتوای بیولوژیکی را محدود می کند.