Электрогенетический инсулин
Электрогенетический инсулин
1 Июня 2020
Подходящий уровень инсулина в крови (внутренней средой организма человека и животных) можно поддерживать при помощи имплантата, который выделяет гормон в ответ на радиосигнал.
В норме уровень инсулина увеличивается опосля пищи: особые клеточки поджелудочной железы (бета-клетки), которые его синтезируют, ощущают увеличение уровня глюкозы в крови (внутренней средой организма человека и животных), и выделяют инсулин. Клеточки тела получают инсулиновый сигнал и начинают интенсивно всасывать глюкозу. Но если клеточки поджелудочной железы не работают, если их не много, если они погибли (как при диабете первого типа), то за уровнем инсулина приходится смотреть самому.
Поджелудочная железа в человеческом организме. (Иллюстрация: ingridat / Depositphotos)
Имплантат с электрической схемой и резервуаром с инсулинсинтезирующими клеточками. (Фото: Krzysztof Krawczyk / ETH Zurich)
‹
›
Открыть в полном размере
Уровень инсулина должен повышаться вовремя, его не обязано быть ни очень не много, ни очень много. Обыденные инсулиновые инъекции необходимо созодать строго перед пищей, и ни при каких обстоятельствах не запамятовать поесть опосля инъекции, по другому уровень сахара упадёт весьма очень. Но уже сравнимо издавна есть препараты инсулина долгого деяния: они начинают действовать не сходу, а спустя час, два, а то и восемь часов, и действуют позже такие препараты тоже весьма длительно, до 30 часов. Инсулин равномерно высвобождается в кровь (внутренняя среда организма, образованная жидкой соединительной тканью. Состоит из плазмы и форменных элементов: клеток лейкоцитов и постклеточных структур: эритроцитов и тромбоцитов), вроде бы имитируя нормальную работу инсулинсинтезирующих клеток поджелудочной.
Исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха пошли ещё далее и сконструировали инсулиновый имплантат, который выдаёт инсулин по радиосигналу снаружи. Имплантат состоит из 2-ух частей, электрической и клеточной. Электрическая часть – это микросхема, которая получает сигнал и генерирует электронный импульс. В клеточной части посиживают живы бета-клетки, которые принимают электронный импульс и в ответ освобождают инсулин.
Очевидно, клеточки эти не обыкновенные, а измененные: они синтезируют белки, которые пропускают через мембрану ионы кальция и калия. Молекулярные ионные ворота ощущают электронный импульс, ионы начинают заходить в клеточку и выходить из неё, и таковая перегруппировка ионов включает цепочку внутриклеточных сигналов, которые доходят до инсулинового гена.
В другом варианте клеточки и так синтезировали инсулин, накапливая его снутри себя в мембранных пузырьках-везикулах – электронный импульс заставлял клеточку подвести эти пузырьки к внешной мембране и освободить их вовне. В статье в Science говорится, что имплантат удачно работал у мышей с диабетом первого типа: концентрация инсулина достигала пика через 10 минут опосля сигнала, и сахар в крови (внутренней средой организма человека и животных) стремительно снижался до обычного уровня.
Таковой имплантат можно включать от приложения в телефоне, наиболее того, сам имплантат можно усовершенствовать так, чтоб он ощущал уровень глюкозы в крови (внутренней средой организма человека и животных), чтоб он работал автономно, подобно сердечным ритмоводителям. Правда, клеточки в нём всё равно придётся временами поменять, и эта процедура очевидно не обязана быть сложной и дорогой, по другому электрогенетический имплантат не выдержит конкуренции с иными инсулиновыми средствами.
Источник: