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Patch d'insuline intelligent pour remplacer les jabs douloureux pour les diabétiques
Une étude a révélé que le nouveau patch indolore pouvait abaisser la glycémie dans un modèle murin de diabète de type 1 jusqu'à neuf heures.
Une étude a révélé que le nouveau patch indolore pouvait abaisser la glycémie dans un modèle murin de diabète de type 1 jusqu'à neuf heures. Un patch d'insuline «intelligent» capable de détecter les augmentations de la glycémie et de sécréter des doses d'insuline dans le sang pourrait remplacer les injections douloureuses pour les diabétiques, selon les scientifiques.
Des chercheurs de l'Université de Caroline du Nord et de l'Université d'État de Caroline du Nord ont développé le patch – un carré mince pas plus grand qu'un centime – qui est recouvert de plus d'une centaine de minuscules aiguilles, chacune de la taille d'un cil.
L'étude, qui est publiée dans les Actes de la National Academy of Sciences, a révélé que le nouveau, indolore
patch pourrait abaisser la glycémie dans un modèle murin de diabète de type 1 pendant jusqu'à neuf heures.
Nous avons conçu un patch pour le diabète qui agit rapidement, est facile à utiliser et est fabriqué à partir de matériaux non toxiques et biocompatibles.
matériaux, a déclaré le co-auteur principal Zhen Gu, professeur au département d'État conjoint UNC / NC de génie biomédical.
L'ensemble du système peut être personnalisé pour tenir compte du poids et de la sensibilité d'un diabétique à l'insuline afin que nous puissions rendre le patch intelligent encore plus intelligent, a déclaré Gu.
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Pour l'étude, Gu et ses collègues ont choisi d'imiter les générateurs naturels d'insuline du corps appelés cellules bêta. Ces cellules polyvalentes agissent à la fois comme des usines et des entrepôts, fabriquant et stockant l'insuline dans de minuscules sacs appelés vésicules.
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Nous avons construit des vésicules artificielles pour remplir ces mêmes fonctions en utilisant deux matériaux qui pourraient facilement être trouvés dans la nature, a déclaré Jiching Yu, doctorant dans le laboratoire de Gu.
Le premier était l'acide hyaluronique ou HA, une substance naturelle présente dans de nombreux produits cosmétiques. Le second était le 2-nitroimidazole ou NI, un composé organique utilisé en diagnostic.
Les chercheurs ont connecté les deux pour créer une nouvelle molécule, avec une extrémité aimant l'eau ou hydrophile
et un qui craignait l'eau ou hydrophobe.
Un mélange de ces molécules s'auto-assemblant en une vésicule, un peu comme la fusion de gouttelettes d'huile dans l'eau, avec les extrémités hydrophobes pointant vers l'intérieur et les extrémités hydrophiles pointant vers l'extérieur.
Le résultat était des millions de structures en forme de bulles, chacune 100 fois plus petite que la largeur d'un cheveu humain. Dans chacune de ces vésicules, les chercheurs ont inséré un noyau d'insuline solide et d'enzymes spécialement conçues pour détecter le glucose.
Lors d'expériences en laboratoire, lorsque la glycémie augmentait, l'excès de glucose s'accumulait dans les vésicules artificielles. Les
les enzymes ont ensuite converti le glucose en acide gluconique, consommant de l'oxygène tout le temps.
Le manque d'oxygène ou l'hypoxie qui en a résulté a rendu les molécules hydrophobes de NI hydrophiles, provoquant la désintégration rapide des vésicules et l'envoi d'insuline dans la circulation sanguine.
Les chercheurs ont ensuite décidé d'incorporer ces boules de matériau détectant le sucre et libérant de l'insuline dans un ensemble de minuscules aiguilles.
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Gu a créé ces microaiguilles en utilisant le même acide hyaluronique qui était l'ingrédient principal des nanoparticules, mais sous une forme plus rigide.
Les chercheurs ont ensuite disposé plus d'une centaine de ces micro-aiguilles sur une fine bande de silicium pour créer ce qui ressemble à une version minuscule et indolore d'un lit d'ongles.