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糖尿病| 处理革命的范围从微针到跟踪芯片

2019-11-15 新闻来源: 金沙国际,金沙网址,金沙官网 围观:123
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今天(14)是世界糖尿病日,但您确切知道这种疾病的确切含义吗?其症状,治疗方法以及有关该主题的科学进展如何?现在正在开发微针胶粘剂,为正在测试新的,未治愈的抗击疾病的方法的患者和科学家调节药物,例如通过光刺激产生物质的细胞或实时伴随芯片。 ,个体的有机体。

巴西是全球第五大成年人,年龄在20至79岁之间,患有糖尿病。每天有1680万巴西人患有这种疾病。根据国际糖尿病联合会(IDF)出版的第9期《糖尿病地图集》,估计到2030年,这一数字将达到2150万人。

这也是一种无声的流行病,因为即使验血足以找出病因,许多人仍不知道自己患有这种疾病。携带者不会在体内产生或适当使用胰岛素胰岛素是一种激素,负责将葡萄糖(著名的糖)转化为人体细胞的能量。

该疾病实际上分为两种类型。1型是遗传性的,2型与不良的饮食习惯和缺乏运动有关。经过治疗,极大地降低了视力丧失,肾脏受损,心脏和血管问题甚至截肢等极端风险。

幸运的是,大多数情况下都可以通过每日应用胰岛素,饮食限制和运动来控制,严格遵循。面对这些挑战,科学技术已经投入了可以彻底改变其治疗方法的研究。在下面查看最新的糖尿病研究。

在测试阶段,微针能够测量血糖(来源:New Atlas /皇家技术学院KTH)

智能贴纸

今天,糖尿病患者需要每天在测量血糖的测试中保持指尖。但是,一群瑞典科学家现在认为,他们已经使用智能微针皮肤贴片开发了连续血糖监测系统。

作为一种不那么痛苦且更准确的替代方法,斯德哥尔摩皇家理工学院(KTH)的团队使用这种由硅树脂微针组成的实验性粘合剂开发了测试,该粘合剂比标准的针长短50倍。传统的连续葡萄糖监测(CGM)系统。

因为针头很短,所以针头只能到达皮肤的最上层-不到1毫米深-那里还没有神经感受器。通过其自然的毛细作用,微针吸收了一些渗透皮肤细胞的液体。然后使用酶传感器分析该液体,确定其葡萄糖量,从而确定血液中存在的葡萄糖量。

仍在实验室测试中,当贴在患者手臂上时,该贴片可长期准确测定葡萄糖水平。在采样的流体变化和提供的更新读数之间仅等待约10分钟。

挑战在于将技术转变为具有集成电子设备的可重复使用的粘合剂。在当前形式下,仍然需要进行指尖测试以重新校准传感器。一旦开发了系统,就应该停止使用它。

其他小组也一直在开发微针贴片,这些贴片仍处于实验阶段,可以将调节胰岛素的药物释放到血液中,从而无需注射。英国的斯旺西大学就是这种情况。

蓝光刺激后,修饰的细胞会增加胰岛素的产生

细胞产生光刺激的胰岛素

对于糖尿病,血糖调节仅由人体外部的元素(例如胰岛素应用)来完成。然后,研究人员寻求开发一种更加自主的方式来增加胰岛素的产生,同时保持激素释放与血液中葡萄糖浓度之间的正相关关系。

马萨诸塞州塔夫茨大学的科学家们通过光遗传学技术实现了这一目标,该技术是利用生物工程技术,通过蛋白质改变暴露于光线下的活性。

研究人员移植了能够在糖尿病小鼠中合成和分泌胰岛素的经遗传修饰的胰腺细胞。在这种情况下,这些负责产生胰岛素的细胞被一个通过暴露加速其产生的基因操纵。

因此,研究人员发现,在糖尿病小鼠皮肤下投射的移植细胞导致更好的葡萄糖调节,尤其是在蓝光下。这种暴露增加了典型胰岛素水平的2到3倍以上。

在该实验中,研究人员将光用作生物开关,可以将其打开或关闭,从而使细胞“自然”地执行胰岛素生产工作。现在的挑战是弄清楚如何将这种新的可能性应用于人类。

哈佛大学研究提供对胰岛素产生细胞作用的实时了解(来源:哈佛大学)

细胞追踪芯片

如最新发现所述,某些胰腺细胞具有产生胰岛素的能力,但在糖尿病患者中,它们无法按预期运行。现在,哈佛大学的一组科学家找到了一种利用干细胞产生这些特定细胞并将其健康地引入患者的方法。

为此,这些研究人员开发了一种内部芯片,该芯片能够有效地测量新电池的工作,避免过载。但是,与所有移植一样,要使智能芯片原型安全且生物相容地工作,还需要克服许多挑战。

如今,大多数胰岛素测量方法的工作方式如下:为细胞提供葡萄糖以获得胰岛素反应;收集样品;添加试剂;并进行测量以检查激素的含量。

这是一个手动过程,需要时间。但是哈佛大学的芯片通过内部行动来增强这一过程,几乎立即向医生提供信息。该芯片使您可以监视和跟踪胰岛素产生细胞(无论是患者还是外部的)如何工作-实时发送数据。

因此,新设备可以促进刺激胰岛素分泌的药物的筛选,以及对由干细胞产生的细胞的测试。而且它仍然为研究多种方法提供了先例,对人类有机体有了新的认识。

以这样的速度,在未来几年中,科学很可能会为糖尿病的可能治愈提供难以想象的答案。


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