Электронный имплант без лекарств снижает сахар в крови у мышей
Имплант без лекарств, клеток и ферментов может удалять лишний сахар из крови мышей с диабетом 2 типа, сообщают исследователи. Работа групп из ETH Zurich, Базельского университета и Университета Лиона вышла 22 октября в журнале Science; руководил ею Мартин Фуссенеггер. Пока устройство испытывали только на мышах и на лабораторном стенде.
Как работает устройство
Устройство под названием ECHO (electrocatalytic closed-loop health optimization — электрокаталитическая оптимизация здоровья с обратной связью) получает энергию по беспроводной связи на частоте 13,56 МГц. Катализатор — золотые нанокластеры, декорированные платиной, внутри графитового войлока. Когда катализатор включён, он окисляет глюкозу крови до глюконата, который выводят почки и организм выделяет с мочой. Электроника находится в корпусе, напечатанном на 3D-принтере.
Имплант управляется по замкнутому контуру. По данным ETH, серийный датчик глюкозы подаёт по Bluetooth сигнал на смартфон или смарт-часы, которые включают катализатор, когда сахар слишком высок; достигнув целевого уровня, устройство само отключается. У мышей система работала при 0,75 В и 10 мА. В испытании на стенде катализатор превращал глюкозу в 5 литрах питательного раствора — ETH сопоставляет этот объём с объёмом крови человека.
Что произошло у мышей
У мышей с диабетом 2 типа контроль глюкозы восстановился в течение часа. Обмен веществ сместился с сжигания глюкозы на сжигание липидов: снизились масса тела и триглицериды, а уровень свободных жирных кислот и кетоновых тел в крови вырос. За 6 недель лечения исследователи не обнаружили гипогликемии (опасно низкого сахара в крови) и каких-либо неблагоприятных физиологических, воспалительных или поведенческих эффектов.
В статье состояние названо «диабезностью» (diabesity) — диабет 2 типа вместе с ожирением; по оценке авторов, им страдают более 2,5 млрд человек в мире, а расходы составляют почти 3 трлн долларов в год.
«Десятилетиями мы лечили диабет, подсказывая организму, как управлять глюкозой. Теперь мы показываем, что можем взять контроль над глюкозой напрямую — с помощью электроники, а не лекарств». — Мартин Фуссенеггер, ETH Zurich
Фуссенеггер отметил, что система работает при очень низком напряжении, эксперименты не выявили признаков повреждения тканей ни электрическим, ни тепловым воздействием, а катализатор включается, только когда глюкозы слишком много.
Оговорки
В ETH заявляют, что команда ещё не испытывала устройство на людях. Лечение у мышей длилось 6 недель. Фуссенеггер рассказал Live Science, что далее последуют испытания на других лабораторных животных, а затем на людях. Больше — в разделе «Здоровье».