ساخت ایمپلنت زیستی که می‌تواند نقش لوزالمعده را ایفا کند_آفتاب شرق

گروهی از پژوهشگران در مؤسسه فناوری تکنیکون و مؤسسه فناوری ماساچوست، ایمپلنت زیستی تازه‌ای ساخته‌اند که نقش لوزالمعده مصنوعی خودکار را برعهده می‌گیرد و قند خون بیمار را بدون پمپ خارجی یا تزریق روزانه تنظیم می‌کند. این سیستم که به‌گفتن یک «داروی زنده» عمل می‌کند، می‌تواند آینده درمان دیابت را دگرگون کند و مقصد آن جایگزینی تزریق انسولین برای بیماران دیابت است.

به گزای تک اسپات، این پژوهش با هدایت «شدی فراح»، استادیار دانشکده مهندسی شیمی تکنیکون و با همکاری پژوهشگران مؤسسه فناوری ماساچوست، دانشگاه هاروارد، دانشگاه جانز هاپکینز و دانشگاه ماساچوست انجام شده است. نتیجه کار، سیستمی سلولی است که تشکیل و رسانش انسولین را به‌طور جدا گانه انجام می‌دهد و امیدی تازه برای بیماران دیابتی است.

ایمپلنت تازه نقش لوزالمعده مصنوعی را برای بیماران دیابتی برعهده می‌گیرد

نتایج این تحقیق در ژورنال Science Translational Medicine انتشار شده است. داده‌ها مشخص می کند این ایمپلنت می‌تواند جانشین تزریق روزانه انسولین یا پمپ‌های انسولین شود و به‌گفتن داروی زنده، هم رشد کند، هم سیگنال‌های شیمیایی بدن را حس کند و هم همانند یک سیستم زیستی عکس العمل نشان دهد. این قابلیت، ایمپلنت را از دستگاه‌های مکانیکی رایج برای کنترل دیابت نزدیک می‌کند.

ایمپلنت تازه، مجموعه‌ای زیاد کوچک از سلول‌های زنده تولیدکننده انسولین را در خود جای داده است. این سلول‌ها درون سپر کریستالی محافظ قرار گرفته‌اند و سیستم سطح گلوکز خون را به‌صورت لحظه‌ای پایش کرده و مقدار مناسب انسولین را خودکار داخل جریان خون می‌کند. این حرکت، کارکرد سلول‌های سالم لوزالمعده را پیروی می‌کند و به تنظیم مدام قند خون پشتیبانی خواهد کرد.

کارکرد دستگاه به‌طور کامل خودکار است و به سامانه‌های کنترلی بیرونی وابسته نیست. سلول‌های درون ایمپلنت هم نقش حسگر را برعهده می‌گیرند و هم کارخانه تشکیل انسولین محسوب خواهد شد. این ترکیب، یک حلقه بسته زیستی برای کنترل دیابت تشکیل می‌کند که سال‌ها مقصد پژوهشگران این حوزه بوده است.

چالش مهم در کوششهای قبل، عکس العمل خودایمنی بدن می بود. سیستم ایمنی طبق معمولً سلول‌های پیوندی را بیگانه تشخیص می‌دهد و آنها را در زمان مختصر از بین می‌برد. این روال، زیاد تر کوششها برای ساخت لوزالمعده مصنوعی زیستی را ناکام گذاشته است و دوام ایمپلنت‌ها را به چند هفته محدود کرده است.

تیم فراح این مشکل را با طراحی سپر کریستالی مهندسی‌شده مقصد قرار داده است. این سپر از بلورهای درمانی راه اندازی شده که سلول‌های فعال را در خود جای می‌دهد و هم‌زمان آن‌ها را از دید سامانه ایمنی نهان نگه می‌دارد. ساختار شبکه‌ای بلورها، عبور مواد مغذی و اکسیژن را ممکن می‌کند و درعین‌حال، دسترسی سلول‌های ایمنی به محتوای زیستی را محدود نگه می‌دارد.