Nanotechnologijos ir medicina: sukurta kasos funkcijas simuliuojanti mikroskopinė medžiaga

Pirmojo ar pažengusio antrojo tipo cukriniu diabetu sergantys asmenys turi reguliariai vartoti insuliną tam, kad išlaikytų normalų gliukozės kiekį savo kraujyje. Tačiau diabetiko organizmas ne visuomet šio hormono gauna tiek, kiek iš tikrųjų reikia. Švirkštimo metu jo galima perdozuoti arba atvirkščiai – susileisti per mažai. 

D.Andersono vadovaujama chemikų ir inžinierių komanda iš nanodalelių sukūrė mikroskopinio dydžio į kraują įšvirkščiamą dirbtinę sistemą, kuri net keletą dienų biochemiškai sąveikaudama su gliukoze, reguliariai išskiria organizmo reikalaujamą insulino kiekį.

Tai ne pirmas mokslininkų bandymas sukurti į kraujotaką tiesiogiai šį hormoną išskiriantį cheminį darinį. Anksčiau chemikams tokią medžiagą yra pavykę sukurti hidrogelį papildžius gliukozės oksidazės fermentu. Pastarasis reaguodamas su gliukoze išskiria rūgštį, o ši reaguodama su hidrogeliu išlaisvina insuliną. Tačiau ši reakcija vykdavo per lėtai, kadangi užtrukdavo gliukozės įsiskverbimas į hidrogelį.

Siekdama, kad insulino išskyrimas vyktų greičiau, D.Andersono vadovaujama mokslininkų komanda nusprendė jį kartu su gliukozės oksidazės fermentu patalpinti polimeriniame nanodalelių tinkle, kuris dėl savo plonumo su gliukoze reaguoja greičiau.

Iš nanodalelių sukurta sistema yra dantų pastos struktūrą primenanti mikroskopinė želė, portalui Phys.org aiškino prie šios medžiagos kūrimo prisidėjęs Šiaurės Karolinos universiteto docentas Zhenas Gu. Šioje želė yra priešingą krūvį turinčių nanodalelių, kurios traukdamos viena kitą užtikrinta, kad į organizmą patekęs darinys išliktų nepažeistas.

Mokslininkai išbandė nanodalelių medžiagos gydymo efektyvumą įšvirkštę jos į pirmojo tipo diabetu sergančios pelės organizmą. Atlikus daug tokių bandymų išsiaiškinta, kad pelės kraujyje normalus gliukozės kiekis po vienos injekcijos išsilaiko vidutiniškai apie 10 dienų. Kadangi nanodalelių struktūra daugiausia yra sudaryta iš polisacharidų, ji organizme ilgainiui išyra, taigi yra nepavojinga sveikatai.

Pasak D.Adersono, kalbėti apie išradimo taikymą žmonių gydymui kol kas anksti, mat pirmiausia reikia patobulinti šios nanodalelių struktūros biochemines savybes ir tik tuomet imtis bandymų su žmonėmis.

Pasaulio sveikatos organizacijos duomenimis, cukriniu diabetu visame pasaulyje serga 347 mln. žmonių, o 2004-aisiais nuo šios ligos mirė 3,4 mln. ligonių.