I ricercatori dell’Università di Pechino hanno sviluppato un pancreas artificiale che riduce drasticamente dimensioni e costi rispetto ai dispositivi esistenti. Questa svolta offre il potenziale per rendere la tecnologia di gestione del diabete in grado di cambiare la vita accessibile a una popolazione molto più ampia. Gli attuali sistemi di pancreas artificiale, sebbene efficaci, sono ingombranti, costosi e possono risultare scomodi per gli utenti. Il nuovo design affronta questi problemi direttamente con un sistema miniaturizzato che costa solo 10 dollari per la produzione.
Il problema con gli attuali pancreati artificiali
I pancreas artificiali tradizionali combinano un monitor continuo del glucosio (CGM), una pompa per insulina e algoritmi di controllo per automatizzare la somministrazione di insulina. Sebbene ciò migliori la gestione del diabete riducendo il carico sui pazienti, questi sistemi in genere vanno da $ 3.000 a $ 8.000. Questo costo elevato, insieme alle dimensioni e al disagio degli aghi lunghi per il rilevamento del glucosio, ne limita l’adozione diffusa. Il prezzo elevato esclude di fatto molti che potrebbero trarre vantaggio da questa tecnologia.
Come funziona il nuovo dispositivo: una svolta nella miniaturizzazione
L’innovazione chiave risiede in tre aree: il sensore del glucosio, la pompa per insulina e l’efficienza energetica.
Innanzitutto, i ricercatori hanno sostituito l’ago metallico lungo standard con microaghi solubili lunghi meno di 1 mm. Questi aghi perforano in modo indolore la pelle per rilasciare microtubi ancora più piccoli per il rilevamento del glucosio. In secondo luogo, hanno sostituito la tradizionale pompa per insulina meccanica con una micropompa elettro-osmotica, che è molto più piccola e richiede molta meno energia. Infine, l’intero sistema viene impilato in un dispositivo delle dimensioni di una moneta (1,5 cm di diametro, 1 cm di spessore, 2 centimetri cubi di volume) utilizzando un serbatoio di insulina stampato in 3D. Ciò contrasta nettamente con i sistemi esistenti, che spesso superano i 100 centimetri cubi.
Prestazioni e accessibilità
I test condotti su animali diabetici hanno dimostrato che il dispositivo in miniatura ha mantenuto stabile il rilevamento del glucosio e la somministrazione di insulina per tre giorni. Gli animali hanno mantenuto lo zucchero nel sangue entro l’intervallo target il 68% delle volte, paragonabile ai dispositivi commerciali (75% del tempo nell’intervallo). Ancora più importante, con costi di produzione di soli 10 dollari per unità, questa tecnologia potrebbe sconvolgere il mercato. Attualmente, fino al 40% del prezzo dei dispositivi commerciali è destinato alla produzione, tra i 1.000 e i 4.000 dollari per unità.
Il percorso da seguire
I ricercatori stimano che l’approvazione della FDA e l’uso pratico siano necessari tra 3 e 5 anni. Lo sviluppo in corso si concentrerà sul perfezionamento degli algoritmi di controllo, sul miglioramento della progettazione dell’interfaccia utente e sull’ulteriore riduzione delle dimensioni e del consumo energetico. Questo dispositivo ha il potenziale per rivoluzionare la gestione del diabete, spostando l’assistenza verso l’assistenza domiciliare e rendendo disponibile una tecnologia fondamentale a milioni di persone che attualmente non possono permettersela.
“Ci aspettiamo che questo lavoro offra importanti contributi alla salute digitale e ai dispositivi indossabili per i pazienti diabetici e abbia il potenziale per rivoluzionare la gestione convenzionale del diabete verso l’assistenza sanitaria a domicilio”. – Yue Cui, Università di Pechino
