อุปกรณ์ฝังที่ซูริคเปลี่ยนน้ำตาลส่วนเกินเป็นกลูโคเนต ควบคุมระดับน้ำตาลในหนู

นักวิจัยที่สถาบันเทคโนโลยีสหพันธรัฐสวิสที่ซูริก (ETH Zurich) เผยแพร่การพัฒนาอุปกรณ์ฝังที่ใช้ตัวกระตุ้นทางเคมี‑ไฟฟ้าเพื่อเปลี่ยนน้ำตาลกลูโคสส่วนเกินในเลือดให้เป็นสารที่เรียกว่า "กลูโคเนต" ซึ่งถูกขับออกทางไตผ่านปัสสาวะ โดยมีแนวคิดเป็นวิธีรักษาใหม่สำหรับผู้ป่วยเบาหวานชนิดที่ 2 ซึ่งมักเกี่ยวข้องกับโรคอ้วนและการมีกิจกรรมร่างกายน้อย

นวัตกรรมทำงานด้วยสามส่วนหลัก: ตัวเร่งปฏิกิริยาขนาดนาโนที่เป็นเคมี‑ไฟฟ้า, ตัวควบคุมอิเล็กทรอนิกส์เพื่อจัดการการทำงาน และระบบจ่ายพลังงานไร้สายที่ให้การทำงานโดยไม่ต้องใช้สายไฟถาวร นักวิจัยระบุว่าตัวเร่งผลิตจากกราไฟต์ ทอง และแพลตินัม และไม่ได้อาศัยเซลล์ เอนไซม์ หรือส่วนประกอบทางชีวภาพใดๆ

อุปกรณ์เชื่อมต่อกับเซ็นเซอร์ตรวจวัดระดับกลูโคสแบบเดียวกับที่ผู้ป่วยเบาหวานสวมบริเวณบนแขน ตอนที่ระดับน้ำตาลขึ้นหลังมื้ออาหาร เซ็นเซอร์จะส่งสัญญาณผ่านบลูทูธไปยังสมาร์ทโฟนหรือสมาร์ทวอชเพื่อสั่งงานตัวเร่งให้เริ่มเปลี่ยนกลูโคส และอุปกรณ์จะหยุดทำงานโดยอัตโนมัติเมื่อค่ากลับสู่ช่วงเป้าหมายเพื่อลดความเสี่ยงของภาวะน้ำตาลในเลือดต่ำอย่างรุนแรง

ทีมทดสอบอุปกรณ์ในห้องปฏิบัติการก่อนแล้วจึงทดลองกับหนูที่เป็นเบาหวาน ผลการศึกษาตีพิมพ์ในวารสาร Science โดยหนึ่งในผลการทดลองคือตัวเร่งสามารถเปลี่ยนกลูโคสในของเหลวทดลองปริมาณห้าลิตร ซึ่งใกล้เคียงปริมาตรเลือดของมนุษย์ และช่วยควบคุมระดับน้ำตาลในเลือดของหนู ขณะเดียวกันสังเกตการลดน้ำหนักของหนูในช่วงการทดลอง

การทดลองยังแสดงให้เห็นว่าอุปกรณ์ทำงานได้อย่างเชื่อถือได้เป็นระยะเวลา 6 สัปดาห์และสัตว์ทนได้ดี โดยไม่พบสัญญาณว่ามีความเสียหายต่อเนื้อเยื่อจากผลกระทบทางไฟฟ้าหรือความร้อน มาร์ติน ฟุสนีเกอร์ หัวหน้าทีมวิจัยยืนยันว่าการทำงานใช้แรงดันไฟฟ้าต่ำมาก และชี้ว่าอุปกรณ์ยังไม่ได้รับการทดสอบกับมนุษย์

นักวิจัยมองว่าเทคโนโลยีนี้อาจเปิดแนวทางรักษาใหม่ที่พึ่งการควบคุมระดับกลูโคสโดยตรงด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ แทนการพึ่งพายาเพียงอย่างเดียว และชี้ว่าส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์หลายชิ้นและระบบส่งพลังงานไร้สายของอุปกรณ์มีจำหน่ายเชิงพาณิชย์ ซึ่งอาจช่วยให้การพัฒนาต่อไปเป็นไปได้ง่ายขึ้นในอนาคต

ทีมระบุว่าขณะนี้กำลังพัฒนาให้ผลิตภัณฑ์เป็นอุปกรณ์การแพทย์ที่ใช้งานได้จริง แต่ก่อนที่จะรับรองเป็นการรักษาสำหรับผู้ป่วยเบาหวาน ยังจำเป็นต้องมีการศึกษาต่อเนื่องเพื่อประเมินความปลอดภัยและประสิทธิภาพในมนุษย์ รวมทั้งประเมินความสามารถในการควบคุมระดับน้ำตาลและการลดการเพิ่มน้ำหนัก