Newsflash
Hi-tech & Gadgets

Tatuajul terapeutic

de Alexandra NISTOROIU - apr. 22 2016
Tatuajul terapeutic
     Pentru a scădea mortalitatea importantă, dar mai ales morbiditatea uriașă generată de diabetul zaharat și complicațiile acestuia, avem nevoie, pe lângă prevenție, de un management mai bun al bolii. În acest sens, ar fi foarte utile instrumente care să faciliteze managementul bolii chiar de către pacient, să permită controlul glicemiei și să încurajeze complianța pacientului la tratament. Un nou tatuaj minuscul, dar incredibil de complex, creat prin eforturile unor cercetători coreeni, ar putea schimba definitiv felul în care abordăm controlul glicemic și implicarea pacientului în managementul bolii.
     În prezent, nivelurile glucozei în sânge și lichidul interstițial sunt măsurate fie prin testarea unei picături de sânge periferic, fie prin inserarea de senzori în piele. Ambele proceduri sunt invazive, iar complianța pacienților scăzută. O schimbare este însă promisă de un articol* apărut recent în Nature Nanotechnology. Studiul probează conceptul pentru crearea unei platforme electrochimice din grafene combinate cu aur, în forma unui tatuaj-brățară ce permite nu doar monitorizarea în timp real a nivelului glucozei în sânge, ci și administrarea controlată a medicației pentru optimizarea controlului glicemic.
     Până la publicarea cercetării realizată de grupul de la Seul, singura tehnologie minim invazivă care primise aprobare din partea FDA fusese GlucoWatch Biographer. Dispozitivul combina un senzor portabil al glucozei cu extragerea ionoforetică inversă a unei mostre de lichid interstițial prin pielea intactă. A fost comercializat pentru scurtă vreme, la începutul anilor 2000, dar a fost un eșec comercial. Cu toate acestea, interfața dermică rămâne o țintă atrăgătoare pentru dezvoltarea unui dispozitiv mai puțin intruziv de monitorizare a glicemiei.
     Paradigma a fost revizuită acum prin inventarea unei configurații de tatuaj temporar ce detectează nivelul glicemic în transpirație (provocată fie de administrarea locală a pilocarpinei sau de activitate fizică intensă). Inovația oferă o rută alternativă pentru obținerea datelor glicemice. Dispozitivul integrează elemente care captează transpirația de la nivelul pielii și senzori pentru glucoză, pH, umiditate, temperatură și solicitări mecanice, dar și un sistem de administrare a tratamentului cu microace care răspunde la căldură. Configurația de senzori este așezată pe un suport de grafene dublu stratificat combinat cu aur, iar senzorii sunt legați între ei printr-o plasă de tip serpentină, tot aurită. Combinația de materiale și ansamblul sporește activitatea electrochimică a grafenelor și conferă selectivitate analitică și sensibilitate.
     Dispozitivul este flexibil, robust mecanic, semitransparent și la fel de flexibil ca un tatuaj fals. Când organismul produce suficient de multă transpirație, în mod obișnuit la 10–20 de minute după ce umiditatea relativă atinge 80%, începe monitorizarea glicemică. În configurația prototipului, plasturele hibrid din grafene este conectat electric la un analizator electrochimic portabil, care funcționează ca sursă de energie electrică și controlează transferul wireless al datelor obținute la un dispozitiv mobil aflat la distanță (telefon sau tabletă).
     Detectarea hiperglicemiei este semnalul care va pune în mișcare administrarea medicamentului prin intermediul dispozitivului. Microacele polimerice care conțin metformină sunt îmbrăcate într-un strat hidrofob de acid tridecanoic, ce le protejează de umezeală, atunci când sunt inserate în piele, și previne astfel eliberarea prematură. Când este depistat un nivel crescut al glucozei în sânge, se activează micul sistem termic înglobat în plasture, care va încălzi microacele. Peste temperatura de tranziție a acidului tridecanoic (41°C), polimerul de la bază este expus apei interstițiale și se eliberează substanța medicamentoasă. Eliberarea metforminei se face în trepte, iar tratamentul este titrabil prin ajustarea numărului de microace din dispozitiv.
     În articolul din Nature Nanotechnology, autorii prezintă datele ce caracterizează părțile componente ale noului dispozitiv și îi sprijină funcția duală în monitorizarea glucozei și terapia diabetică. Probarea conceptului pentru subiecții umani este realizată prin detectarea nivelurilor glicemice înalte după masă și inversarea lor după secreția normală de insulină. Experimentele pe rozătoare cu diabet indus genetic demonstrează că medicamentul eliberat prin activarea termică a disoluției de polimeri duce la o scădere substanțială a nivelurilor glucozei în sânge la aceste animale în următoarele câteva ore.
Schema sistemului integrat de monitorizare a glucozei și terapie a diabetului
(După Lee et al.)
 
     Unele întrebări importante rămân momentan fără răspuns, înainte ca tehnologia să poată fi transpusă în practică. De pildă, este posibilă funcționarea continuă și reproductibilă a senzorului de glucoză timp de 24 de ore? Dispozitivul va raporta fidel variațiile glicemice atunci când pacientul transpiră activ din cauza temperaturii din mediu sau a activității fizice intense? Mai mult ca sigur, organismele de reglementare se vor întreba dacă și cât de frecvent este nevoie de calibrarea senzorilor. În ceea ce privește designul actual, e greu de crezut că doza zilnică necesară unui pacient adult va putea fi administrată fără un număr suficient de mare de microace și/sau un plasture/tatuaj suficient de amplu.

 

 

 

*Lee H et al. A graphene-based electrochemical device with thermoresponsive microneedles for diabetes monitoring and therapy. Nat Nanotechnol. 2016 Mar 21

Abonează-te la Viața Medicală!

Dacă vrei să fii la curent cu tot ce se întâmplă în lumea medicală, abonează-te la „Viața Medicală”, publicația profesională, socială și culturală a profesioniștilor în Sănătate din România!

  • Tipărit + digital – 249 de lei
  • Digital – 169 lei

Titularii abonamentelor pe 12 luni sunt creditați astfel de:

  • Colegiul Medicilor Stomatologi din România – 5 ore de EMC
  • Colegiul Farmaciștilor din România – 10 ore de EFC
  • OBBCSSR – 7 ore de formare profesională continuă
  • OAMGMAMR – 5 ore de EMC

Află mai multe informații despre oferta de abonare.

Cookie-urile ne ajută să vă îmbunătățim experiența pe site-ul nostru. Prin continuarea navigării pe site-ul www.viata-medicala.ro, veți accepta implicit folosirea de cookie-uri pe parcursul vizitei dumneavoastră.

Da, sunt de acord Aflați mai multe