Новый пластырь для диабетиков автоматически введёт лекарство

Прототип пластыря, который анализирует уровень глюкозы в организме людей, больных диабетом второго типа, и в случае его повышения автоматически вводит сахароснижающий препарат метформин

Сахарным диабетом второго типа страдают более 300 миллионов человек по всему миру. Это самая распространённая разновидность заболевания. И пока одни учёные ищут способы его лечения и предотвращения (к сожалению, на данный момент сахарный диабет остаётся неизлечимым), другие работают над повышением качества жизни огромного числа пациентов всех возрастов.

Зачастую больные диабетом ведут вполне обычный и полноценный образ жизни, по крайней мере, прикладывают к этому массу усилий. Но самые главные неудобства для таких людей связаны с необходимостью контролировать уровень сахара в крови, вплоть до нескольких раз в сутки при тяжёлых формах протекания заболевания, и по мере необходимости выполнять инъекции инсулина. Всё это связано с постоянными болезненными проколами кожи на разных участках тела.

Одним из наиболее перспективных решений этих проблем является носимая электроника. И высшим пилотажем можно считать устройства, которые смогут достаточно точно и без проколов оценивать содержание сахара в крови пациента и вводить необходимые дозы инсулина для его компенсации.

Именно над созданием такого устройства работает команда исследователей из Корейского института фундаментальных наук под руководством профессора Дэ-Хё Кима (Dae-Hyeong Kim).

Учёные представили пластырь, выполненный из прочного и гибкого материала графена. Он оснащён портативными анализаторами, которые непрерывно контролируют содержание глюкозы в выделяемом кожей поте. На нижней поверхности плёнки имеется множество микроигл диаметром 250 микрометров и длиной менее миллиметра. Эти иглы слишком маленькие, чтобы причинить боль, но их длины достаточно, чтобы проткнуть кожу и добраться до подкожной ткани.

Уже через 15 минут после нанесения на кожу пластырь впитывает достаточно пота, чтобы начать измерение глюкозы. Если уровень сахара повышается, устройство автоматически запускает крошечный встроенный обогреватель. Он нагревает иглы и растворяет нанесённое на них защитное покрытие, после чего под кожу выпускается лекарственный препарат метформин. Устройство планируется сделать многоразовым, пока же после каждого срабатывания нужно будет менять старый комплект игл на новый.

Как сообщается в статье, опубликованной в журнале Nature Nanotechnology, испытания на мышах показали, что пластырь точно реагирует на высокий уровень глюкозы в крови, освобождает соответствующую дозу препарата и эффективно понижает содержание сахара.

Учёные также проверили работу миниатюрного анализатора на людях и убедились, что его показания точно отражают реальный уровень глюкозы в крови.

Разработка пока находится на ранней стадии, но Ким и его коллеги надеются, что в конечном итоге им удастся создать и вывести на рынок устройство, которое люди с диабетом смогут использовать в повседневной жизни.

"Сейчас наша задача снизить себестоимость и повысить надёжность датчиков в течение длительного периода использования", – говорит Ким.

Также учёные проверяют возможность контролировать уровень глюкозы не только в поту, но и в подкожных тканях, что также должно увеличить точность измерений.

Из недостатков методики: пока не ясно, как разместить на компактном пластыре необходимое количество метформина. Ведь при высоком уровне сахара пациентам требуется достаточно большая доза препарата.