چسب هوشمند ابداعي محققان براي انسولين يك پارچه نازك است كه از يك سكه بزرگتر نيست با بيش از 100 سوزن ظريف كه هر كدام داراي اندازه‌اي در حد يك مژه است. اين ريزسوزن‌ها با واحدهاي ذخيره ميكروسكوپي براي آنزيم‌هاي انسولين و آنزيم‌هاي حساس گلوكز بسته‌بندي شدند كه در زمان بالا بودن سطوح گلوكز در خون به سرعت حامل خود را رها مي‌كنند. پروفسور Zhen Gu، نويسنده ارشد همكار، دربخش مهندسي پزشكي زيستي ايالتUNC/NC گفت ما يك مشمع سريع العمل، با كاربرد آسان، غيرسمي و سازگار با محيط‌زيست براي ديابتي‌ها طراحي كرديم. اين سيستم كلي ممكن است براي وزن ديابتي اختصاصي باشد و حساس به انسولين است، لذا توانستيم مشمع هوشمند را حتي هوشمند‌تر كنيم. هركدام از سوزن‌ها به يك منبع ذخيره ميكروسكوپي انسولين و آنزيم تشخيص سريع ميزان قندخون متصل هستند.
ديابت بيش از 387 ميليون نفر در سراسر جهان را مبتلا كرده است و انتظار مي‌رود اين رقم تا سال 2035 به بيش از 592 ميليون نفر افزايش يابد. بيماران مبتلا به ديابت نوع يك و نوع دو پيشرفته تلاش مي‌كنند تا سطوح قند خون شان را با سوزن‌هاي انگشتي معمول و تزريق‌هاي مكرر انسولين تحت كنترل درآورند، فرايندي كه دردناك و غير دقيق است.
تزريق مقدار اشتباه دارو ممكن است منتهي به عوارضي مانند كوري و قطع عضو يا حتي عواقب خطرناك‌تري مانند كما و مرگ شود. Gu و همكاران، به جاي اختراع يك سيستم ديگر كاملاً ساخت انسان، مولدهاي طبيعي انسولين بدن موسوم به سلول‌هاي بتا را انتخاب كردند. اين سلول‌هاي مختلف، هم در قالب كارخانه و هم انبارعمل مي‌كنند، انسولين را در كيسه‌هاي كوچكي به نام وزيكول مي‌سازند و ذخيره مي‌كنند. آنها همچنين مانند مراكز هشدار‌دهنده عمل كرده، افزايش سطح قند خون را حس مي‌كنند و پيام رهاسازي انسولين را درگردش خون مي‌دهد.
پروفسورGu ريزسوزن‌ها را با استفاده از اسيد هيالوريك همسان به شكل بسيار سخت توليد كرد كه تركيب عمده نانوذرات است. اين سوزن‌هاي ريز به قدر كافي براي سوراخ كردن پوست مستقيم هستند. آنها بيش از يكصد عدد از اين ريزسوزن‌ها را در يك نوار سيليكوني نازك قرار دادند تا چيزي شبيه مدل بستره ناخن ريز و بدون درد ايجاد كند. هنگامي كه اين چسب روي پوست قرار داده مي‌شود، اين ريز سوزن‌ها در سطح نفوذ مي‌كنند و آهسته (انسولين) از طريق مويرگ‌هاي پايين‌تر به جريان خون رها مي‌شود. محققان معتقدند به كمك تحقيقات انجام شده، موفق به ساخت نخستين چسب كاربردي و بدون درد شدند كه قادر است به سرعت ميزان قندخون را به حالت عادي برگرداند.
اين محققان توانايي اين روش را براي كنترل سطوح قند خون در مدل موش مبتلا به ديابت نوع يك آزمايش كردند. آنها به يكسري موش يك تزريق استاندارد انسولين انجام دادند و سطوح قند خون را اندازه‌گيري كردند كه به سطح طبيعي كاهش مي‌يابد و سپس به سرعت بالا مي‌رود و به حد هيپرگليسمي مي‌رسد. در مقابل، هنگامي كه محققان سري ديگري از موش‌ها را با مشمع ريزسوزن‌ها آزمايش كردند، آنها مشاهده كردند كه سطوح گلوكز خون ظرف 30 دقيقه تحت كنترل در مي‌آيد و چندين ساعت با اين روش ثابت مي‌ماند. دكتر بوس، رياست انستيتو علوم باليني و حركتي كاروليناي شمالي گفت: «بخش مشكل مراقبت ديابت تزريق انسولين با بررسي قند خون، يا رژيم غذايي نيست، اما واقعيت اين است كه شما تمام اين كارها را بايد هر روز چندين بار براي مابقي عمرتان انجام دهيد، اگر اين مشمع‌ها را براي كار در بدن مردم بگذاريم، شرايط عوض خواهد شد.»
از آنجايي كه موش‌ها كمتر از انسان‌ها نسبت به انسولين حساس هستند، محققان فكر مي‌كنند اثرات تثبيت قند خون اين مشمع ممكن است حتي زماني كه به بيماران واقعي ارائه مي‌شود طولاني‌تر باشد. هدف احتمالي محققان ايجاد يك چسب هوشمند است كه بيماران تنها هر چند روز يك بار آن را تغيير دهند.
منبع: ساينس ديلي
