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Adesivo de insulina inteligente para substituir jabs dolorosos para diabéticos
Um estudo descobriu que o novo adesivo indolor pode reduzir a glicose no sangue em um modelo de rato com diabetes tipo 1 por até nove horas.
Um estudo descobriu que o novo adesivo indolor pode reduzir a glicose no sangue em um modelo de rato com diabetes tipo 1 por até nove horas. Um adesivo de insulina 'inteligente' que pode detectar aumentos nos níveis de açúcar no sangue e secretar doses de insulina na corrente sanguínea pode substituir injeções dolorosas para diabéticos, dizem os cientistas.
Pesquisadores da University of North Carolina e da NC State University desenvolveram o adesivo - um quadrado fino do tamanho de um centavo - que é coberto com mais de cem agulhas minúsculas, cada uma do tamanho de um cílio.
O estudo, que é publicado no Proceedings of the National Academy of Sciences, descobriu que o novo, indolor
patch pode reduzir a glicose no sangue em um modelo de rato com diabetes tipo 1 por até nove horas.
Nós projetamos um adesivo para diabetes que funciona rápido, é fácil de usar e é feito de não tóxico, biocompatível
materiais, disse o co-autor sênior Zhen Gu, professor do Departamento de Engenharia Biomédica do Estado Conjunto UNC / NC.
Todo o sistema pode ser personalizado para levar em conta o peso do diabético e a sensibilidade à insulina para que possamos tornar o adesivo inteligente ainda mais inteligente, disse Gu.
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Para o estudo, Gu e seus colegas optaram por emular os geradores naturais de insulina do corpo, conhecidos como células beta. Essas células versáteis atuam como fábricas e depósitos, produzindo e armazenando insulina em pequenos sacos chamados vesículas.
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Construímos vesículas artificiais para realizar essas mesmas funções usando dois materiais que poderiam ser facilmente encontrados na natureza, disse Jiching Yu, um aluno de doutorado no laboratório de Gu.
O primeiro foi o ácido hialurônico ou HA, uma substância natural encontrada em muitos cosméticos. O segundo foi o 2-nitroimidazol ou NI, um composto orgânico usado em diagnósticos.
Os pesquisadores conectaram os dois para criar uma nova molécula, com uma extremidade que era hidrofílica ou hidrofílica.
e um que temia água ou era hidrofóbico.
Uma mistura dessas moléculas se auto-montou em uma vesícula, bem como a coalescência de gotículas de óleo na água, com as extremidades hidrofóbicas apontando para dentro e as extremidades hidrofílicas apontando para fora.
O resultado foram milhões de estruturas semelhantes a bolhas, cada uma 100 vezes menor que a largura de um fio de cabelo humano. Em cada uma dessas vesículas, os pesquisadores inseriram um núcleo de insulina sólida e enzimas especialmente projetadas para detectar a glicose.
Em experimentos de laboratório, quando os níveis de açúcar no sangue aumentavam, o excesso de glicose acumulava-se nas vesículas artificiais. o
as enzimas então converteram a glicose em ácido glucônico, consumindo oxigênio o tempo todo.
A resultante falta de oxigênio ou hipóxia fez com que as moléculas hidrofóbicas NI se tornassem hidrofílicas, fazendo com que as vesículas se desfizessem rapidamente e enviassem insulina para a corrente sanguínea.
Os pesquisadores então decidiram incorporar essas bolas de material sensível ao açúcar e liberador de insulina em uma série de minúsculas agulhas.
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Gu criou essas microagulhas usando o mesmo ácido hialurônico que era o ingrediente principal das nanopartículas, apenas em uma forma mais rígida.
Os pesquisadores então organizaram mais de cem dessas microagulhas em uma fina tira de silicone para criar o que parece ser uma versão minúscula e indolor de uma cama de pregos.