Итальянские ученые создали имплантируемую в живот инсулиновую помпу, которая заправляется инсулином не снаружи, а из просвета кишки — с помощью проглатываемых капсул. Такой метод позволит избежать инфицирования катетера из внешней среды во время заполнения резервуара с лекарством. Свиньям без поджелудочной железы устройство восстановило нормальные уровни глюкозы в крови.

Исследование, описывающее принцип работы устройства, опубликовали в Science Robotics.

Введение инсулина в брюшную полость — перспективный метод лечения диабета первого типа, так как позволяет доставлять его непосредственно к печени — первичной точке приложения инсулина. Однако этот способ используется мало, так как в этом случае приходится соединять брюшную полость с внешним резервуаром с помощью катетера, а это может привести к инфицированию, протечкам и закупорке катетера.

Итальянские ученые под руководством Арианны Менчасси (Arianna Menciassi) из Высшей школы Святой Анны разработали технологию, которая позволяет избежать этих рисков. Они создали устройство размером с небольшой мобильный телефон, которое имплантируется в живот пациента над тонким кишечником и выбрасывает в брюшную полость инсулин. Его отличие от обычных имплантируемых инсулиновых помп в том, что оно заполняется инсулином не из внешнего источника, а из полости кишки.

Для этого пациент должен проглотить капсулу с инсулином, окруженную ферромагнитным кольцом. Когда она достигнет участка тонкой кишки, над которым расположено устройство, прибор притягивает ее к себе и поворачивает до нужного положения воздействием магнитного поля. Имплантат затем прокалывает капсулу иглой и набирает инсулин в свой резервуар. Пустая капсула после этого выводится из организма естественным путем. Магнитное поле можно отключить с внешнего контроллера, а питается устройство с помощью беспроводной зарядки.

Исследователи имплантировали прибор трем свиньям с удаленной поджелудочной железой. Когда животные проглотили капсулы, то последним понадобилось четыре дня, чтобы достигнуть устройства. Капсулы успешно пристыковались к прибору, и его резервуары наполнились лекарством. Датчик уровня глюкозы, установленный в области шеи свиней, подтвердил, что устройство позволяет животным поддерживать нормальные уровни глюкозы в крови.

B. Устройство, установленное у свиньи С. Изменения уровня глюкозы в крови во время работы устройства / Iacovacci et al / Science Robotics, 2021

Устройство выгодно отличает от стандартных инсулиновых помп тем, что не связано с поверхностью кожи через катетер, а это значительно уменьшает риск инфекции и закупорки катетера. Кроме терапии сахарного диабета, новое устройство можно будет применять и для лечения других болезней, например для химиотерапии при раке.