En studie visade att den nya, smärtfria plåstret kunde sänka blodsockret i en musmodell av typ 1 -diabetes i upp till nio timmar. En 'smart' insulinplåster som kan upptäcka ökade blodsockernivåer och utsöndra doser av insulin i blodet kan ersätta smärtsamma injektioner för diabetiker, säger forskare.
Forskare vid University of North Carolina och NC State University utvecklade plåstret - en tunn kvadrat som inte är större än ett öre - som är täckt med mer än hundra små nålar, var och en ungefär lika stor som en ögonfrans.
Studien, som publiceras i Proceedings of the National Academy of Sciences, fann att den nya, smärtfri
plåster kan sänka blodsockret i en musmodell av typ 1 -diabetes i upp till nio timmar.
Vi har designat en plåster för diabetes som fungerar snabbt, är lätt att använda och är tillverkade av giftfri, biokompatibel
material, sa medförfattaren Zhen Gu, professor vid Joint UNC/NC State Department of Biomedical Engineering.
Hela systemet kan anpassas för att ta hänsyn till en diabetikers vikt och känslighet för insulin så att vi kan göra den smarta lappen ännu smartare, sa Gu.
hur man berättar vilken typ av gräs jag har
För studien valde Gu och hans kollegor att efterlikna kroppens naturliga insulingeneratorer som kallas betaceller. Dessa mångsidiga celler fungerar både som fabriker och lager och tillverkar och lagrar insulin i små säckar som kallas vesiklar.
små lila blommor som breder ut sig
Vi konstruerade konstgjorda vesiklar för att utföra samma funktioner genom att använda två material som lätt kunde hittas i naturen, säger Jiching Yu, doktorand i Gu's lab.
Den första var hyaluronsyra eller HA, en naturlig substans som finns i många kosmetika. Den andra var 2-nitroimidazol eller NI, en organisk förening som används i diagnostik.
Forskarna kopplade ihop de två för att skapa en ny molekyl, med ena änden som var vattenälskande eller hydrofil
och en som var rädsla för vatten eller hydrofob.
En blandning av dessa molekyler självmonterade i en vesikel, ungefär som sammandragning av oljedroppar i vatten, där de hydrofoba ändarna pekar inåt och de hydrofila ändarna pekar utåt.
Resultatet blev miljontals bubbleliknande strukturer, var och en 100 gånger mindre än bredden på ett människohår. I var och en av dessa vesiklar satte forskarna in en kärna av fast insulin och enzymer speciellt utformade för att känna av glukos.
I laboratorieexperiment, när blodsockernivåerna ökade, trängdes överskottet av glukos in i de konstgjorda blåsorna. De
enzymer omvandlade sedan glukosen till glukonsyra och konsumerade syre hela tiden.
Den resulterande bristen på syre eller hypoxi gjorde att de hydrofoba NI -molekylerna blev hydrofila, vilket fick vesiklarna att snabbt falla isär och skicka insulin till blodomloppet.
jordens barn biter
Forskarna bestämde sig sedan för att införliva dessa bollar av sockeravkännande, insulinfrisättande material i en rad små nålar.
Gu skapade dessa mikronålar med samma hyaluronsyra som var en huvudingrediens i nanopartiklarna, bara i en mer stel form.
Forskare arrangerade sedan mer än hundra av dessa mikronålar på en tunn kiselband för att skapa det som ser ut som en liten, smärtfri version av en nagelbädd.