به تازگی تیمی از محققان دانشگاه «ETH» موفق به ساخت یک ایمپلنت سلول سوختی شده‌اند که می‌تواند دیابت نوع یک را کنترل کند. علاوه‌براین، این ایمپلنت به سلول‌های بتای مصنوعی که توسط همین تیم در سال ۲۰۱۶ طراحی شده بود، متصل می‌شود که می‌توانند با موفقیت انسولین تولید و در بدن آزاد کنند. این همان روشی است که ایمپلنت مذکور می‌تواند دیابت نوع یک را به کمک آن مهار کند.

بدن انسان شامل سلول‌هایی با نام «سلول‌های سوختی گلوکز» است که می‌توانند به‌طور مؤثر انرژی شیمیایی بدن را مهار کنند و با کنترل آن مانع ابتلای فرد به بیماری قند خون شوند. این سلول‌ها برای اولین‌بار در سال ۱۹۶۸ مورد مطالعه قرار گرفتند و از آن زمان تاکنون دارای اهمیت ویژه‌ای در علم هستند.

اما این سلول‌ها که از آن‌ها با عنوان «باتری بیوتکنولوژی» نیز یاد می‌شود، چالش‌هایی با خود به همراه دارند که دانشمندان را همواره نگران می‌کند.

در دیابت نوع یک این سلول‌ها نمی‌توانند به اندازه کافی انسولین تولید کنند و بنابراین نیاز به یک منبع خارجی است که مداخله کند. پمپ‌های انسولین که امروزه در بازار موجود هستند، به منابع تغذیه خارجی مانند باتری‌های یکبار مصرف متکی هستند و همین مسیٔله استفاده از آن‌ها را دشوار می‌کند.

دیابت نوع یک

ایمپلنت ساخته‌شده با هدف کنترل دیابت نوع یک که ظاهری شبیه به چای کیسه‌ای دارد، کمی بزرگ‌تر از ناخن دست است و با «آلژینات» پوشانده شده است. این پارچه مخصوص محصولی مشتق شده از جلبک با درجه زیست‌سازگاری بالا است که در علم پزشکی کاربرد فراوان دارد. وقتی آلژینات در زیر پوست کاشته می‌شود، مایع بدن را جذب می‌کند و به گلوکز اجازه می‌دهد به سطح نفوذ کند. در داخل این ایمپلنت آند از جنس مس که ابعادی در حدود نانومتر دارد، گلوکز را به اسید گلوکونیک و یک پروتون تبدیل می‌کند که در تولید جریان الکتریکی کاربرد دارد.

سپس یک سلول سوختی با کپسول حاوی سلول‌های بتا در این مجموعه می‌تواند از طریق جریان الکتریکی تولیدشده، انسولین در بدن ترشح کند.

به‌طور کلی، این مراحل اصطلاحاً خود-تنظیمی هستند و این دستگاه می‌تواند انرژی کافی برای برقراری ارتباط با دستگاه تلفن هوشمند را از طریق جریان تولیدشده فراهم کند. این امر به شخص و پزشک اجازه می‌دهد تا روی میزان انسولین ترشح‌شده در خون را نظارت و حتی آن را تنظیم کند.

این روش کنترل دیابت نوع یک تاکنون با موفقیت روی موش‌ها آزمایش شده است و محققان در مراحل بعدی قصد دارند آن را وارد آزمایش فاز انسانی کنند.

منبع: interestingengineering