به گزارش ایسنا و به نقل از نیو اطلس، دستگاهی را تصور کنید که به افراد مبتلا به دیابت امکان استفاده از یک برنامه موبایلی یا ریموت کنترل را می‌دهد تا در صورت نیاز، بدون احتیاج به تزریق، انسولین بدن خود را تقویت کنند.

محققان موسسف فناوری فدرال زوریخ سوئیس(ETH) یک نمونه اولیه از دستگاهی را تولید کرده‌اند که می‌تواند دقیقاً این کار را با استفاده از تکانه‌های الکتریکی برای کنترل بیان ژن در سلول‌های بتای محصور شده انجام دهد.

کار سلول‌های بتا در لوزالمعده حس کردن تغییرات در سطح قند خون است و با تولید و ترشح انسولین که به بدن کمک می‌کند تا به متابولیسم گلوکز واکنش دهد، پاسخ می‌دهد. اما در مبتلایان به دیابت، این سلول‌ها دیگر این عملکرد را به درستی انجام نمی‌دهند و به پیامدهای جدی برای سلامتی فرد منجر می‌شوند.

این مشکل معمولاً با نظارت بر میزان گلوکز در خون و تزریق منظم انسولین کنترل می‌شود. اما تزریق‌ها خیلی خوشایند نیستند و افراد را آزار می‌دهند، بنابراین محققان ETH گزینه‌های دیگری را بررسی کردند.

نتیجه نهایی، یک دستگاه کوچک است که می‌تواند از راه دور فعال شود تا انسولین در صورت تقاضا آزاد شود. از یک طرف کپسول، حاوی سلول‌های بتای انسانی مهندسی شده متصل به صفحه مدار چاپ شده(PCB) است که آنها را کنترل می‌کند. هنگامی که PCB توسط یک سیگنال رادیویی فعال می‌شود، یک سیگنال الکتریکی برای تحریک کانال‌های کلسیم و پتاسیم در سلول‌های بتا ارسال می‌شود. این کار موجب بیان ژن انسولین می‌شود و انسولین را در عرض چند دقیقه آزاد می‌کند.

ایده این است که این دستگاه بتواند در زیر پوست بیمار مبتلا به دیابت کاشته شود و سلول‌های بتا را با این دستگاه می‌توان در صورت تقاضا وادار به ترشح انسولین کرد و این کار توسط بیمار، پزشک یا به طور خودکار در زمان‌های از پیش تعیین شده قابل انجام است.

محققان این دستگاه را با کاشت زیر پوست موش‌های مبتلا به دیابت نوع 1 آزمایش کردند و توانستند به طور بی‌سیم میزان انسولین را کنترل کنند که طی 10 دقیقه پس از فعال سازی به اوج خود رسید. این دستگاه برای بازیابی سطح طبیعی قند خون در موش‌ها موثر نشان داد.

"مارتین فاسنگر" محقق اصلی این مطالعه می‌گوید: ما می‌خواستیم به طور مستقیم بیان ژن را با استفاده از الکتریسیته برای مدت طولانی کنترل کنیم و اکنون بالاخره موفق شده‌ایم. دستگاهی از این نوع، افراد را قادر می‌سازد تا به طور کامل با دنیای دیجیتال ادغام شوند و به بخشی از اینترنت اشیا یا حتی "اینترنت بدن" تبدیل شوند.

مطمئناً این احتمال وجود دارد که هکرهایی بتوانند این دستگاه را از راه دور هک کنند. به همین دلیل محققان می‌گویند که اقدامات احتیاطی و امنیتی باید در دستگاه نهایی گنجانده شود.

این تنها مانعی نیست که باید برطرف شود؛ سلول‌های بتا باید تقریبا هر سه هفته یک بار جایگزین شوند. در نسخه فعلی، محققان دو خشاب پر کننده را برای افزودن سلول‌های بیشتر به این دستگاه وصل کرده‌اند، اما قادر به تامین آن در طولانی مدت نیست. اگر این دستگاه راه خود را به آزمایش‌های انسانی بیابد، راه حل مفیدتری مورد نیاز خواهد بود.

در این میان، سایر تکنیک‌های مشابه نیز در حال توسعه هستند. برخی از سلول‌های بتا استفاده می‌کنند که می‌توانند با پالس‌های نوری یا سایر امواج الکترومغناطیسی فعال شوند، در حالی که برخی دیگر از برچسب‌های ریزسوزنی حاوی سلول‌های بتا استفاده می‌کنند.

مطالعه حاضر در مجله Science منتشر شده است.