Созданы самоочищающиеся мембраны для имплантируемых сенсоров

18-09-2013

Созданы самоочищающиеся мембраны для имплантируемых сенсоров
Доктор Мелисса Грунлан (Melissa Grunlan) и её коллеги из Техасского сельскохозяйственного института (США) разработали самоочищающуюся мембрану, покрывающую имплантированный в тело глюкозный детектор, защищая его от иммунной системы, которая в неприятном случае лишила бы его функциональности за некоторое количество дней.

Однако при небольшом повышении температуры, мембрана быстро сжимается. Когда это случается, протеины и клетки, которые не могут вынести физические изменения, происходящие с мембраной, отваливаются. При охлаждении мембрана возвращается в «раздутое» состояние.

Процесс нагревания/охлаждения может повторяться пару раз, до того времени, пока функциональность сенсора не восстановится в полном объёме.
Учёные предлагают помещать сенсор под кожу в район запястья (сам сенсор настолько мал, что может вводиться даже при помощи иглы).

В данном случае пациент будет носить на руке специальное устройство, сходное с обыкновенными часами, — продвинутый анализатор уровня кровяного сахара, который мог бы периодически слегка нагревать, располагающийся под ним (и под кожей) имплантированный сенсор. Но даже соблюдение рекомендаций не позволяет проводить непрерывный мониторинг содержания сахара и не даёт представления о состоянии организма в период между «уколами» (уровень сахара может резко меняться в течение часа, так что трёхразовое измерение может быть таким же бессмысленным, как и одноразовое).

В идеале больные обязаны иметь возможность проводить непрерывную диагностику глюкозы, чтобы незамедлительно начать терапию при резком падении или росте уровня сахара в крови.
Предыдущие попытки создания долгоживущих сенсоров были направлены на защиту сенсора мембранами, поверхность которых обладала бы значительно меньшей адгезией по отношению к липнущим клеткам и белкам.

В общем и целом, все эти попытки провалились. Г-жа Грунлан предлагает вместо «менее липких» создавать самоочищающиеся мембраны, которые могут периодически «стряхивать» с себя клетки.
Её самоочищающиеся мембраны состоят из термочувствительного гидрогеля.

Другими словами они сжимаются и разжимаются в ответ на изменения внешней температуры.
Вначале, когда новый сенсор только помещается в организм пациента, его мембрана находится в максимально «раздутом» состоянии, позволяя глюкозе свободно диффундировать к сенсору.Основной неувязкой вживляемых устройств является так называемое обрастание.

После обнаружения чужеродного тела иммунная система стремится плотнее изолировать его от остального организма, запуская на его поверхности процесс аккумулирования протеинов и клеток, которые играют роль физического барьера, ингибируя при всем этом диффузию глюкозы к детектору. После чего детектор, понятно, выходит из строя.

К огорчению для пациентов, эффективность и скорость обрастания чужеродных предметов так высоки, что поменять детекторы придётся каждые некоторое количество дней, что делает всю затею неприемлемой.
Результаты исследовательских работ г-жи Грунлан, размещенные в журнальчике Soft Matter, открывают путь, ведущий к созданию долгоживущих имплантируемых глюкозных детекторов, которые призваны существенно упростить жизнь диабетикам, также позволят достигнуть наилучшего контроля над уровнем кровяного сахара.

Обычно врачи рекомендуют проверять уровень сахара (колоть пальцы) как минимум трижды в день, чему многие диабетики, особенно те, кто помоложе, не следуют. Таким макаром, очистка мембраны будет происходить в малозаметном автоматическом режиме, не требуя от носителя особого внимания к такого рода деталям.

Подготовлено по материалам Техасского сельскохозяйственного университета.
Медицина 2.0 (www.med2.ru)

Читайте также: