طور باحثون جهازًا قابلًا للارتداء يجمع بين مراقبة مستوى الجلوكوز وضخ الأنسولين تلقائيًا في نظام واحد، في تصميم مصغر يحاكي فكرة «البنكرياس الصناعي» ويعتمد على حلقة مغلقة تستجيب لتغيرات مستوى السكر، في خطوة قد تمهد لتطوير أجهزة أكثر صغرًا وراحة لمرضى السكري. ونُشرت نتائج الدراسة في دورية Microsystems & Nanoengineering التابعة لمجموعة Nature.

وصمم الباحثون الجهاز ليجمع بين مضخة دقيقة للأنسولين ومستشعر بصري للجلوكوز يعتمد على إبر مجهرية هلامية، إذ تصل الإبر إلى السائل الموجود بين الخلايا تحت الجلد وتستجيب لتغير تركيز الجلوكوز. وعند تغير مستوى السكر، تتغير الإشارة الضوئية للمادة الموجودة داخل الإبر، ثم يلتقطها مستشعر مدمج ويحولها إلى بيانات يمكن للنظام تحليلها.

كيف يعمل؟

تُنقل بيانات قياس الجلوكوز لاسلكيًا عبر تقنية البلوتوث إلى دائرة تحكم، ويمكن للنظام عند اكتشاف ارتفاع مستوى السكر إصدار أمر للمضخة لضخ جرعة محددة من الأنسولين.

وتختلف المضخة عن المضخات التقليدية في اعتمادها على آلية كهروكيميائية، إذ يؤدي التحليل الكهربائي للماء إلى توليد غاز يضغط على غشاء مرن، ما يدفع الأنسولين من الخزان إلى الجسم دون الحاجة إلى محركات ميكانيكية كبيرة. ويمكن التحكم في النظام عبر الهاتف الذكي، مع إمكانية ضبط معدلات ضخ مستمرة أو جرعات إضافية وفق مستوى الجلوكوز.

ويبلغ قطر الجهاز وسمكه نحو سنتيمترين، وهو ما يمنحه حجمًا مدمجًا مقارنة ببعض أنظمة ضخ الأنسولين وأجهزة المراقبة المنفصلة. كما يستطيع المستشعر رصد مستويات الجلوكوز ضمن نطاق يصل إلى 600 ملجم/ديسيلتر، بينما تصل دقة ضخ الأنسولين إلى 0.5 ميكرولتر.

نتائج التجارب

اختبر الباحثون الجهاز على فئران مصابة بالسكري من النوع الأول، وأظهرت التجارب قدرة النظام على اكتشاف ارتفاع مستوى الجلوكوز بعد تناول الطعام والاستجابة له تلقائيًا من خلال ضخ الأنسولين.

وفي التجارب الحيوانية، تمكن النظام من الحفاظ على تقلبات مستوى الجلوكوز ضمن نطاق يقارب 25 ملجم/ديسيلتر، كما أظهر قدرة على توصيل الأنسولين بجرعات دقيقة، مع إمكانية التحكم فيه لاسلكيًا عبر تطبيق على الهاتف الذكي.

ويعتمد النظام على إبر مجهرية مصنوعة من هلام بوليمري، صُممت لاستخراج السائل الخلالي من تحت الجلد وقياس الجلوكوز بطريقة بصرية. وأظهرت اختبارات السلامة على الفئران أن الآثار المجهرية الناتجة عن إزالة الإبر اختفت تقريبًا خلال 15 دقيقة، بحسب الدراسة.

هل أصبح متاحًا؟

رغم النتائج الواعدة، فإن الجهاز لا يزال في مرحلة البحث والتجارب قبل السريرية، ولم يُختبر على البشر حتى الآن. وبالتالي لا يمثل في الوقت الحالي بديلًا جاهزًا للأنسولين أو جهازًا متاحًا للاستخدام الطبي لدى مرضى السكري.

ويرى الباحثون أن دمج مستشعر الجلوكوز ومضخة الأنسولين في جهاز واحد صغير ولاسلكي قد يوفر أساسًا لتطوير أنظمة مستقبلية أكثر تكاملًا لإدارة السكري، إلا أن الانتقال من التجارب على الحيوانات إلى الاستخدام البشري يتطلب مزيدًا من الاختبارات لتقييم السلامة والدقة والفعالية على المدى الطويل.

للمزيد تابع

خليجيون نيوز على: فيسبوك | إكس | يوتيوب | إنستغرام | تيك توك