Массачусетс технология институтунун изилдөөчүлөрү жасаган түзмөк диабеттен жабыр тарткандарды кандагы канттын өтө төмөн деңгээлинен сактап калышы мүмкүн. Бул үчүн түзмөк бейтаптын терисинин астына орнотулат.
1-типтеги кант диабети менен ооругандар үчүн гипогликемиянын, башкача айтканда, кандагы канттын төмөн деңгээлинин пайда болушу дайыма эле кооптуу кырдаал жаратат. Глюкоза деңгээлинин өтө төмөндөп кетиши өмүргө коркунуч туудурган абалга айланат жана мындай учурдагы кадимки дарылоо ыкмасы – глюкагон деп аталган гормонду ийне аркылуу алуу.
Өзгөчө кырдаалда колдонулуучу чара жана бейтаптар кандагы канттын көрсөткүчү кооптуу деңгээлге түшүп жатканын байкабай калуучу учурлар үчүн Массачусетс технология институтунун (MIT) инженерлери теринин астында иплант катары жайгаштырыла турган түзмөктү иштеп чыгышты. Ал түзмөктө бейтаптын кандагы кант деңгээли өтө төмөндөп кеткенде глюкагонду бөлүп чыгара алуучу резервуары болот. Бул илимий – технологиялык жаңылык тууралуу окуу жайдын интернет баракчасында жазылды.
https://news.mit.edu/2025/implantable-device-could-save-diabetes-patients-low-blood-sugar-0709
“Бул – теринин астына жайгаштырылуучу, чакан, өзгөчө кырдаал учурунда ишке кирчү түзмөк. Эгер бейтаптын кандагы кант деңгээли өтө төмөндөп кетсе, дароо аракетке келүүгө даяр турат. Биздин максат – дайыма даяр турган жана бейтаптарды кандагы канттын төмөндөп кетишинен коргой турган түзмөк жасоо болду. Биздин оюбузча, бул көптөгөн бейтаптарга гипогликемия коркунучунан арылууга жардам берет”,- дейт Химиялык инженерия кафедрасынын профессору, Медициналык инженерия жана илим институтунун (IMES) мүчөсү, изилдөөнүн улук автору Даниел Андерсон (Daniel Anderson).
Изилдөөнүн өзү Nature Biomedical Engineering журналында жарык көрдү. Анын башкы автору – MIT институтунун мурдагы изилдөөчүсү, учурда Стэнфорд университетинде электр инженериясы боюнча ассистент-профессор болуп иштеп жаткан Сиддхарт Кришнан (Siddharth Krishnan).
Изилдөөчүлөр алар жасаган түзмөк аркылуу жүрөк ооруларын дарылоодо колдонулуучу жана анафилаксиялык шок сыяктуу оор аллергиялык реакцияларды алдын алууда жардам берген эпинефрин дарысын да өзгөчө кырдаалда колдонсо болорун аныкташкан.
Тыйындын көлөмүндөй түзмөк
1-типтеги кант диабети менен ооругандардын көбү күн сайын ийне аркылуу инсулин алып турушат, бул дененин кантты өздөштүрүшүнө жана кандагы кант деңгээлинин өтө жогорулап кетишин алдын алууга жардам берет. Бирок, эгер кандагы кант деңгээли өтө төмөндөп кетсе, гипогликемия пайда болот. Бул абал бейтапта туруксуздукту, тырышууну жаратат жана дарыланбай калса, өлүмгө да алып келиши мүмкүн.
Гипогликемияга каршы күрөшүү үчүн айрым бейтаптар глюкагон толтурулган, алдын ала даярдалган шприцтерди алып жүрүшөт. Глюкагон – боор глюкозаны кан айлануусү үчүн бөлүп чыгаруусуна түрткү берген гормон. Бирок бейтаптарга, өзгөчө балдарга, гипогликемия болуп жатканын өз учурунда түшүнүү дайыма эле оңой эмес.
«Айрым бейтаптар кандагы кант деңгээли түшүп баратканын сезип, бир нерсе жеп же өзүнө глюкагон сайып алышат. Бирок айрымдары гипогликемия абалында экенин билбей калышат да, башы айланып же комага түшүп кетиши мүмкүн. Бул көйгөй бейтаптар уктап жатканда дагы жаралат, анткени алар кооптуу деңгээлге чейин түшкөндө ойготушу керек болгон глюкоза сенсорлорунун сигналдарына гана таянышат», – дейт изилдөөнүн улук автору Даниел Андерсон (Daniel Anderson).
Гипогликемияга каршы күрөшүүнү жеңилдетүү үчүн MIT институтунун командасы өзгөчө кырдаалда колдонулуучу түзмөк иштеп чыгууну максат кылган, аны колдонуучу өзү да, же автоматтык түрдө сенсор аркылуу да иштетсе болот.
Түзмөк болжол менен тыйындын көлөмүндөй болуп, ичинде 3D принтер аркылуу жасалган кичинекей дары резервуары бар. Резервуар атайын материал менен жабылган. Ал формасын эстеп калуучу эритме деп аталат жана ысытылганда алдын ала белгиленген формасынан өзгөрө алат. Азыркы учурда изилдөөчүлөр никель-титан эритмесин колдонушкан, ал 40 градус Цельсийге чейин ысытылганда түз плита формасынан U-түрүндөгү формага айланып кетет.
Башка көптөгөн белок же пептид дары-дармектердей эле глюкагон да тез бузулууга жакын, анын суюктук формасы организмде узак убакыт сакталбайт. Андыктан, MIT институтунун командасы дарынын порошок түрүн иштеп чыгышкан, ал узак убакыт бузулбай, резервуарда сакталып турат жана керек болгондо гана бөлүнүп чыгат.
Ар бир түзмөк бир же төрт доза глюкагонду кармап тура алат, ошондой эле радио толкундардын атайын бир ылдамдыгына жооп берген антеннасы бар. Бул түзмөк алыстан иштетилип, кичинекей электр тогун күйгүзүүгө мүмкүндүк берет, ал формасын эстеген эритменин ысып, формасын өзгөртүшү үчүн колдонулат. Температура 40 градуска жеткенде, плита U-түрүнө ийилип, резервуардын ичиндеги дары бөлүп чыгарылат.
“Мындай түрдөгү санарип дары жеткирүү системасынын негизги өзгөчөлүктөрүнүн бири – аны сенсорлор менен байланышта иштей тургандай кылып орнотуу мүмкүнчүлүгү. Учурда көптөгөн бейтаптар колдонуп жүргөн үзгүлтүксүз глюкоза көзөмөлдөө технологиясы мындай түзмөктөр менен оңой эле туташып иштей алат”, – дейт изилдөөнүн башкы автору Сиддхарт Кришнан (Siddharth Krishnan).
Түзмөктү мышыктарда сыноо
Изилдөөчүлөр диабет менен ооруган мышыктарга түзмөктү имплантациялап, алардын кандагы кант деңгээли төмөндөй баштаганда глюкагон бөлүп чыгаруусун сынап көрүштү. Дарыны бөлүп чыгаргандан кийинки 10 мүнөттө кандагы канттын деңгээли теңдешип, нормалдуу чектерде кала баштады жана гипогликемияны алдын алышты.
Ошондой эле изилдөөчүлөр түзмөктү эпинефрин дарысынын порошок түрү менен сыноодон өткөрүштү. Дарыны бөлүп чыгарган кийинки 10 мүнөттө эле кандагы эпинефриндин деңгээли жогорулап, жүрөк согуусу көбөйгөнү байкалган.
Бул сыноолордун жүрүшүндө изилдөөчүлөр түзмөктөрдү төрт аптага чейин имплантациялап турушту, бирок азыр алар бул мөөнөттү кеминде бир жылга чейин узартууга аракет кылып жатышат.
“Максат -бейтапка узак убакыт бою дарылоо жардамын көрсөтүүгө жетиштүү дозаны кармоо. Так канча убакытка чейин биле элекпиз, балким бир жыл, балким бир нече жыл болушу мүмкүн, жана азыр биз оптималдуу иштөө мөөнөтүн аныктоо үстүндө иштеп жатабыз. Бирок ошол мөөнөттөн кийин түзмөк алмаштырылышы керек болот”, – дейт Кришнан.
Адатта, медициналык түзмөк денеге имплантацияланганда, анын айланасында тырык ткандар пайда болуп, бул түзмөктүн иштешине тоскоол жаратышы мүмкүн. Бирок бул изилдөөдө окумуштуулар импланттын айланасында фиброздук ткандар пайда болгондон кийин да дарыны бөлүп чыгарууну ийгиликтүү ишке ашыра алышканын көрсөтүштү.
Азыр алар жаныбарлар боюнча кошумча изилдөөлөрдү пландап жатышат жана кийинки үч жылдын ичинде клиникалык сыноолорду баштоого үмүт кылышууда.
“Биздин команда муну ийгиликтүү аткарып жатканын көрүү абдан кубанычтуу жана мен бул жетишкендик келечекте кант диабети менен ооруган бейтаптарга жардам берип, ошондой эле ар кандай шашылыш медициналык жардамдарды жеткирүүнүн жаңы ыкмасы катары кызмат кыларына үмүттөнөм”, – деди изилдөөнүн дагы бир автору, MIT институтунун профессору Роберт Лангер (Robert Langer).
Эл аралык диабет федерациясынын (IDF) акыркы “Диабет атласы” (2025) боюнча, дүйнөдө 20 жаштан 79 жашка чейинки чоң кишилердин 589 миллиону (11,1%) же ар бир тогузунчу киши диабет менен жашайт, алардын төрттөн биринен көбү (40%дан ашык) бул ооруга чалдыкканын билишпейт.
Федерация 2050-жылга карата ар бир сегизинчи чоң киши же 853 миллиондой адам адам – диабет менен жашайт деп болжолдойт.
Илимий терминдерге түшүндүрмө:
Гипогликемия – кан шекеринин нормадан төмөн түшүп кетиши, адатта 70 мг/дл (3,9 ммоль/л)ден төмөн болушу. Денедеги кан шекеринин деңгээли күн бою табигый түрдө өзгөрүп турат, адатта 70ден 110 мг/дл (3,9–6,1 ммоль/л) аралыкта кармалат.
Пептиддик дарылар – аминокислоталардын кыска тизмегинен турган терапевтик молекулалар. Алар кант диабети, рак жана инфекциялар сыяктуу ар кандай ооруларды дарылоодо колдонулат.
Глюкозаны үзгүлтүксүз көзөмөлдөө технологиясы – бул глюкоза деңгээлин реалдуу убакыт режиминде көзөмөлдөгөн технология, ал кадимки манжадан кан алуу тесттерине караганда глюкозанын өзгөрүшүн толугураак көрүүгө мүмкүнчүлүк берет. Ага теринин астына салынган кичинекей сенсор кирет, ал маалыматтарды кабыл алуучуга же мобилдик телефондун колдонмосуна жиберип турат жана көп учурда манжадан кан алуу керексиз болуп калат.
Шилтемелер:
- Маалымат-макала MIT институтунун интернет баракчасындагы https://news.mit.edu/2025/implantable-device-could-save-diabetes-patients-low-blood-sugar-0709 маалыматтын негизинде которулуп, жазылды.
- Илимий жаңылыкка негиз берген изилдөө Nature Biomedical Engineering журналында https://www.nature.com/articles/s41551-025-01436-2 жарыяланган.
- Сүрөт MIT институтунун https://news.mit.edu/2025 интернет баракчасынан алынды.
- Илимий терминдерге түшүндүрмөнү Эл Илим коомдук фонду даярдады.
