Конструкция предотвращает образование рубцовой ткани вокруг медицинских имплантатов

Имплантируемые устройства, которые выделяют инсулин в организм, обещают стать альтернативным способом лечения диабета без инъекций инсулина или введения канюль. Однако одно из препятствий, которое до сих пор мешало их использованию, заключается в том, что иммунная система атакует их после имплантации, образуя толстый слой рубцовой ткани, который блокирует высвобождение инсулина.


Это явление, известное как реакция на инородное тело, также может мешать многим другим типам имплантируемых медицинских устройств. Однако команда инженеров и сотрудников Массачусетского технологического института разработала способ преодоления этой реакции. В исследовании на мышах они показали, что, когда они включили механическое срабатывание в мягкое роботизированное устройство, устройство оставалось функциональным гораздо дольше, чем типичный для доставки лекарств.

Исследователи обнаружили, что устройство неоднократно надувается и сдувается в течение пяти минут каждые 12 часов, и это механическое отклонение предотвращает накопление иммунных клеток вокруг устройства.

«Мы используем этот тип движения, чтобы продлить срок службы и эффективность этих имплантированных резервуаров, которые могут доставлять лекарства, такие как инсулин, и мы считаем, что эта платформа может быть расширена за пределы этого приложения», — говорит Эллен Рош, специалист по развитию карьеры семьи Латам. Профессор машиностроения и член Института медицинской инженерии и науки Массачусетского технологического института.

Среди других возможных применений исследователи теперь планируют посмотреть, смогут ли они использовать устройство для доставки островковых клеток поджелудочной железы, которые могут действовать как «биоискусственная поджелудочная железа» для лечения диабета.

Рош является со-старшим автором исследования вместе с Эймиром Доланом, бывшим постдоком в ее лаборатории, который сейчас является преподавателем в Национальном университете Ирландии в Голуэе. Гарри Даффи, также профессор Университета штата Нью-Йорк в Голуэе, является ключевым сотрудником в работе, которая появляется в Связь с природой. Постдоки Массачусетского технологического института Уильям Уайт и Дебкалпа Госвами, а также приглашенный ученый Софи Ван являются ведущими авторами статьи.

Модулирование иммунных клеток

Большинству пациентов с диабетом 1 типа и некоторым пациентам с диабетом 2 типа приходится ежедневно вводить себе инсулин. Некоторые пациенты используют носимые инсулиновые помпы, которые прикрепляются к коже и вводят инсулин через трубку, вставленную под кожу, или пластыри, которые могут вводить инсулин без трубки.

В течение многих лет ученые работали над устройствами для доставки инсулина, которые можно было бы имплантировать под кожу. Однако фиброзные капсулы, образующиеся вокруг таких устройств, могут привести к выходу их из строя в течение нескольких недель или месяцев.