Възможност за инжектиране на инсулин без игла за пациентите с диабет

Витория Д'Алесио/Horizon Последна промяна на 17 април 2024 в 06:15 3536 0

Кредит Pexels, Public Domain Certification

Учени приключват работата над безболезнен метод, с чиято помощ хората с диабет тип 1 могат да контролират заболяването си.

На Лий Каладин се налага да убожда кожата си с игла до осем пъти на ден, за да си поставя инжекция с инсулин — хормонът, който държи под контрол диабета тип 1. 

Без инсулин нивата на кръвната му захар ще станат опасно високи и могат да доведат до фатален край.

Революционно решение

Каладин е на 54 години и от 25 години е диабетик. Той е свикнал с инжектирането на допълнителен инсулин до такава степен, че отдавна е загубил чувствителността си към убождането на кожата. Процедурата обаче си остава обременяваща. 

„Трябва да редувам местата, в които поставям инжекциите“, казва Каладин, който живее в Портсмут, Обединеното кралство, и работи като координатор на събития към Фондацията за изследване и грижи за диабета. „Ако инжектирате на едно и също място твърде често, тъканта се уврежда и се образува бучка. А ако след това инжектирате в бучката, инсулинът няма да се абсорбира.“ 

Макар че намирането на лечение за диабет тип 1 е свещената крайна цел, друго иновационно решение за Каладин и милиони други като него по света ще бъде възможността да се поставя инсулин без игли или спринцовки.

Точно тук професор Давид Фернандес Ривас, биоинженер към Университета на Твенте, Нидерландия, вярва, че може да помогне.

Фернандес Ривас ръководи изследователски проект, получил финансиране от ЕС, за разработването на метод за слагане на течности в кожата и на други меки материали, като се използва компресиране вместо игли.

Техниката е позната като BuBble Gun („пистолет“ BuBble), каквото е и наименованието на петгодишния проект, който продължава до края на 2024 г. Фернандес Ривас изобретява BuBble Gun с изследователския си екип, който сега прецизира технологията с надеждата да я превърне в реалност.

Високоскоростно изтласкване

Макар че съществуват електронни помпи, които освобождават инсулин в тялото през целия ден, те са несъвършени и изискват да се постави канюла в точката на контакт.

При BuBble Gun лазерен лъч се насочва към течното лекарство в стъклен патрон, загрява го до кипене и създава балонче. Това балонче се издува, докато не изтласка течността с висока скорост — от 30 до 100 метра в секунда — извън тръбичката и, в случая на лекарство, в кожата. 

Вместо с убождане, както става при иглата, лекарството се впръсква между клетките на кожата. Това ограничава увреждането на кожата и на клетките под нея.

„Течността всъщност се превръща в иглата“, казва Фернандес Ривас, който се премества в Нидерландия от Куба през 2007 г. с първа диплома по ядрено инженерство и оттогава работи в областта на биоинженерството и зелените технологии.

Този подход може да донесе облекчение не само за 9 милиона души по целия свят, в това число Каладин, които имат диабет тип 1, но и за милиони други, страдащи от други състояния, които също изискват редовно инжектиране. 

Други потенциални ползватели са 25-те процента от хората, които се страхуват от игли и които могат вследствие на това да пропускат определени медицински процедури, включително ваксиниране.

„Премахването на болката и страха от процеса на инжектиране ще има голямо въздействие върху много хора с фобия към иглите“, казва Фернандес Ривас.

Проблеми с тъканите 

Повечето инжекции проникват в тялото, докато достигнат до мускул. Те се разглеждат като най-простите инжекции за прилагане, при които дозата постепенно се разпръсква от мускула в системата за кръвообращение на тялото. 

Много лекарства обаче могат да имат същото действие — или дори по-добро — когато се поставят в по-горните слоеве на кожата.

Фернандес Ривас е уверен, че много ваксини например биха постигнали същия ефект, ако бъдат поставяни между слоевете на кожата. Сега те обикновено се инжектират в мускулите. 

Това означава, че приложението на BuBble Gun може да надхвърли поставянето на инсулин.

Основен технически проблем, с който се занимава изследователският екип, е свързан с дебелината на кожата, която варира в зависимост от възрастта, пола, етническата принадлежност и начина на живот. В резултат на пушенето например кожата става по-тънка. 

Ето защо налягането от „пистолета“ трябва да се регулира, за да се вземат предвид тези разлики.

„Струята течност трябва да проникне в кожата точно на правилната дълбочина, без изпръскване или просмукване в околната тъкан или материал, което ще промени дозата непредсказуемо“, казва Фернандес Ривас.

Изследователите все още работят върху прецизното контролиране на струята с лекарство при навлизането ѝ в меки тъкани. 

От 2018 г. те провеждат лабораторни експерименти върху материали, които имитират кожа, както и върху реална кожна тъкан. Тестовете върху човешка кожна тъкан се провеждат от 2022 г. 

Ако всичко върви добре, опитите върху здрави доброволци ще започнат по-късно тази година.

Планиран прототип

Екипът на BuBle Gun създава стартираща компания, наречена FlowBeams. Чрез нея изследователите се надяват прототипът на пистолета да бъде готов за демонстриране пред потенциални партньори от отрасъла преди 2025 г.

Фернандес Ривас предвижда, че ще дойде време, когато пациентите с диабет ще могат да използват изменена версия, която ще интегрира тази микроструйна технология в кожен пластир. 

Пластирът може да включва сензор, който едновременно измерва непрекъснато нивата на кръвната захар и впръсква инсулин в тялото, когато възникне нужда.

„Представете си как това ще промени живота на притеснените родители, които се будят по няколко пъти през нощта, за да проверяват дали детето им с диабет няма скок на кръвната захар, докато спи“, казва Фернандес Ривас.

Изследванията в тази статия са финансирани от програма „Хоризонт“ на ЕС чрез Европейския научноизследователски съвет (ЕНС). Възгледите на интервюираните лица не отразяват непременно позицията на Европейската комисия. 

Повече информация

Тази статия е публикувана за пръв път в Horizon, списанието за изследвания и иновации на ЕС.

Най-важното
Всички новини
За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

Няма коментари към тази новина !