Cubierto por un centenar de microagujas, liberan rápidamente su carga de insulina al detectar niveles altos de azúcar en sangre.
Hablamos del resultado de la investigación realizada en la Universidad de Carolina del Norte (UNC) y el Estado de Carolina del Norte, en Estados Unidos, que han creado el primer parche inteligente de insulina, que microinyecta la dosis necesaria de insulina en el torrente sanguíneo cuando ésta es necesaria.
El parche viene cubierto por más de cien agujas del tamaño de pestañas, cada una de ellas provista con insulina y enzimas de detección de la glucosa.
El estudio ha sido publicado este lunes en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), y dice que aplicado en un ratón es capaz de disminuir su glucosa en sangre durante un máximo de 9 horas. A falta de más pruebas y ensayos posteriores en humanos, este avance muestra un prometedor camino a seguir.
En palabras del coautor principal Zhen Gu, profesor en el Departamento de Ingeniería y Biomédica del Estado de Carolina del Norte/UNC:
Hemos diseñado un parche para la diabetes que trabaja rápido, es fácil de usar y está hecho de materiales no tóxicos biocompatibles. Todo el sistema se puede personalizar para tener en cuenta el peso del paciente diabético y la sensibilidad a la insulina
La diabetes afecta a más de 387 millones de personas en todo el mundo y se calcula que aumentará a 592 millones para el año 2035. Los pacientes con diabetes tipo 1 y diabetes tipo 2 avanzada tratan de mantener sus niveles de azúcar en la sangre bajo control con pinchazos regulares de insulina, un proceso doloroso e impreciso.
El doctor John Buse, coautor principal del artículo de 'P NAS', y director del Centro de Atención de Diabetes de UNC, dice que:
La inyección de la cantidad incorrecta de la medicación puede llevar a complicaciones significativas como la ceguera y amputaciones de las extremidades o, incluso, consecuencias más desastrosas tales como comas diabéticos y la muerte.
Gu y sus colegas decidieron emular a los generadores de insulina natural del cuerpo conocidos como células beta, que fabrican y almacenan la insulina en pequeños sacos llamados vesículas. También se comportan como los centros de alerta, detectando aumentos en los niveles de azúcar en sangre e indicando la liberación de la insulina en el torrente sanguíneo.
Para realizar estas mismas funciones, necesitaban construir vesículas artificiales, lo que han conseguido haciendo uso de dos materiales: Ácido hialurónico o HA y nitroimidazol o NI.
El resultado fue millones de estructuras similares a burbujas, cada una cien veces más pequeña que la anchura de un cabello humano. En cada una de estas vesículas, los investigadores insertaron un núcleo sólido de la insulina y enzimas especialmente diseñadas para detectar glucosa.
Cuando los niveles de azúcar en sangre aumentan, La falta de oxígeno o "hipoxia" resultante provoca que las moléculas hidrofóbicas NI se conviertan en hidrófilas, haciendo que las vesículas se rompan rápidamente y envíen la insulina al torrente sanguíneo.Después, en lugar de depender de las grandes agujas o catéteres, decidieron incorporar estas bolas de detección de azúcar, liberando el material de insulina en una matriz de pequeñas agujas. Así, dispusieron más de un centenar de estas microagujas en una franja delgada de silicio para crear lo que se ve como una pequeña versión indolora de una cama de clavos. Cuando este parche se colocó sobre la piel, las microagujas penetraron la superficie, dando golpecitos en la sangre que fluye a través de los capilares justo por debajo.
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