صمّم باحثو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) بالولايات المتحدة الأميركية، جهازاً قابلاً للزرع بالجسم يُمكن وضعه تحت الجلد، بحيث ينقذ مرضى السكري من الانخفاض الخطير في سكر الدم.
ووفق الدراسة المنشورة، الأربعاء، في دورية «نيتشر بيوميديكال إنجينيرنج»، يُعدّ انخفاض سكر الدم لدى مرضى السكري من النوع الأول، خطراً داهماً. فعندما تنخفض مستويات الجلوكوز بشكل حاد، يُشكّل ذلك حالةً تُهدّد الحياة، ويكون العلاج المُتّبع حقن هرمون يُسمّى الجلوكاجون.
لذلك، ضمن الباحثون الجهاز مستودعاً من الجلوكاجون يمكن تخزينه تحت الجلد واستخدامه في حالات الطوارئ - دون الحاجة إلى الحقن.
ويُفيد هذا النهج أيضاً في حالات انخفاض سكر الدم في أثناء النوم، أو للأطفال المصابين بالسكري غير القادرين على إعطاء الحقن بأنفسهم.
يقول دانيال أندرسون، الأستاذ في قسم الهندسة الكيميائية بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT)، والمؤلف الرئيسي للدراسة: «يُستخدم هذا الجهاز الصغير في حالات الطوارئ، ويمكن وضعه تحت الجلد، حيث يكون جاهزاً للعمل إذا انخفض مستوى السكر في دم المريض بشكل كبير».
ويضيف في بيان صادر الأربعاء: «يساعد هذا الجهاز أيضاً في تخفيف حدة خوف نقص السكر في الدم الذي يعاني منه العديد من المرضى».
ويستخدم معظم مرضى السكري من النوع الأول حقن الإنسولين يومياً لمساعدة أجسامهم على امتصاص السكر ومنع ارتفاعه بشكل مفرط. ومع ذلك، إذا انخفض مستوى السكر في الدم بشكل مفرط، فقد يُصابون بنقص سكر الدم، مما قد يؤدي إلى اضطراب ونوبات صرع، وقد يكون هذا الوضع مميتاً إذا لم يُعالج.
ولمكافحة نقص سكر الدم، يحمل بعض المرضى حقناً مُحمّلة مسبقاً بالجلوكاجون، وهو هرمون يُحفز الكبد على إطلاق الجلوكوز في مجرى الدم.
يقول أندرسون: «يشعر بعض المرضى بانخفاض سكر الدم، فيذهبون لتناول الطعام أو حقن أنفسهم بالجلوكاجون. لكن البعض الآخر لا يُدركون أنهم يُعانون من نقص سكر الدم، وقد يدخلون في حالة اضطراب وغيبوبة. تُمثل هذه مشكلة أيضاً في أثناء نوم المرضى، حيث يعتمدون على أجهزة إنذار استشعار الجلوكوز لإيقاظهم عندما ينخفض السكر بشكل خطير».
ويحتوي الجهاز، الذي يبلغ حجمه حجم ربع دولار أميركي معدني تقريباً، على خزان دواء صغير مصنوع من بوليمر مطبوع بتقنية الطباعة الثلاثية الأبعاد.
ويتضمن الجهاز هوائياً مضبوطاً للاستجابة لتردد محدد في نطاق الترددات الراديوية، بما يتيح تشغيله عن بُعد، بحيث يتم إطلاق الدواء بواسطة جهاز مراقبة الجلوكوز عندما ينخفض مستوى السكر في دم المستخدم إلى ما دون مستوى معين.
توصيل بأجهزة الاستشعار
ويقول سيدهارث كريشنان، عالم أبحاث سابق في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، وهو الآن أستاذ مساعد في الهندسة الكهربائية بجامعة ستانفورد، وأحد مؤلفي الدراسة: «من أهم مميزات هذا النوع من أنظمة توصيل الأدوية الرقمية إمكانية توصيله بأجهزة الاستشعار».
وأضاف: «في هذه الحالة، ستكون تقنية مراقبة الجلوكوز المستمرة التي يستخدمها الكثير من المرضى سهلة التفاعل مع هذه الأنواع من الأجهزة».
لقد أظهرت النتائج أنه في أقل من 10 دقائق من تفعيل إطلاق الدواء، بدأت مستويات السكر في الدم بالعودة إلى وضعها الطبيعي، مما سمح لها بالبقاء ضمن المعدل الطبيعي وتجنب هبوط سكر الدم.
وفي هذه الدراسة، أبقى الباحثون الأجهزة مزروعة لمدة تصل إلى أربعة أسابيع، لكنهم يخططون الآن لمعرفة ما إذا كان بإمكانهم تمديد هذه المدة إلى عام على الأقل.
وقول كريشنان: «الفكرة هي أن يكون لديك جرعات كافية لتوفير هذا العلاج المنقذ للحياة على مدى فترة زمنية طويلة. لا نعرف بالضبط ما هو هذا، ربما عام، أو ربما بضع سنوات، ونعمل حالياً على تحديد العمر الأمثل».
