Vědci z Pekingské univerzity vyvinuli umělou slinivku, která výrazně snižuje velikost a cenu stávajících zařízení. Tento průlom otevírá potenciál pro zpřístupnění technologie diabetu, která mění život, mnohem širšímu okruhu lidí. Současná umělá slinivka, i když je účinná, je objemná, drahá a může být pro uživatele nepohodlná. Nový design řeší tyto problémy přímo tím, že nabízí miniaturizovaný systém, jehož výroba stojí pouhých 10 dolarů.
Problém s moderní umělou slinivkou
Tradiční umělé slinivky kombinují kontinuální monitor glukózy (CGM), inzulínovou pumpu a řídicí algoritmy pro automatizaci podávání inzulínu. Ačkoli to zlepšuje léčbu diabetu snížením zátěže pacientů, tyto systémy obvykle stojí mezi 3 000 a 8 000 USD. Tato vysoká cena v kombinaci s jejich velikostí a nepohodlí dlouhých glukózových jehel omezuje jejich rozšířené přijetí. Vysoká cena účinně vylučuje mnoho lidí, kteří by z této technologie mohli mít prospěch.
Jak nové zařízení funguje: Průlom v miniaturizaci
Klíčová inovace spočívá ve třech oblastech: glukózový senzor, inzulínová pumpa a energetická účinnost.
Nejprve vědci nahradili standardní dlouhou kovovou jehlu rozpustnými mikrojehlami kratšími než 1 mm. Tyto jehly bezbolestně pronikají kůží, aby nasadily ještě menší mikrozkumavky k měření hladiny glukózy. Za druhé nahradili tradiční mechanickou inzulínovou pumpu elektroosmotickou mikropumpou, která je mnohem menší a vyžaduje podstatně méně energie. Nakonec je celý systém umístěn v zařízení o velikosti mince (průměr 1,5 cm, tloušťka 1 cm, objem 2 krychlové centimetry) pomocí 3D tištěného inzulínového zásobníku. To je v příkrém rozporu se stávajícími systémy, které často přesahují 100 ccm.
Efektivita a dostupnost
Testování na diabetických zvířatech ukázalo, že miniaturní zařízení udržovalo stabilní měření glukózy a dodávku inzulínu po dobu tří dnů. Hladina cukru v krvi zvířat zůstala v cílovém rozmezí 68 % času, což je srovnatelné s komerčními zařízeními (75 % času v rozmezí). Ještě důležitější je, že s výrobními náklady pouhých 10 USD na jednotku má tato technologie potenciál změnit trh. V současné době jde do výroby až 40 % ceny komerčních zařízení – od 1 000 do 4 000 USD za jednotku.
Cesta vpřed
Výzkumníci odhadují, že schválení FDA a praktická aplikace bude trvat 3–5 let. Pokračující vývoj se zaměří na zlepšení řídicích algoritmů, zlepšení návrhu uživatelského rozhraní a další snížení velikosti a spotřeby energie. Toto zařízení má potenciál způsobit revoluci v péči o cukrovku tím, že přináší léčbu do domova a zpřístupňuje kritickou technologii milionům lidí, kteří si ji v současnosti nemohou dovolit.
„Očekáváme, že tato práce významně přispěje k digitální medicíně a nositelným zařízením pro pacienty s diabetem a má potenciál způsobit revoluci v tradiční péči o diabetes směrem k domácí zdravotní péči.“ – Yue Cui, Pekingská univerzita.
