Bioengenheiros da UCLA e colegas da Escola de Medicina da UNC e do MIT desenvolveram ainda mais um adesivo de aplicação de insulina inteligente que poderia um dia monitorar e controlar os níveis de glicose em pessoas com diabetes e fornecer a dosagem de insulina necessária. O adesivo, mais ou menos do tamanho de um quarto, é simples de fabricar e destina-se ao uso diário.

O estudo, publicado em Nature Biomedical Engineering , descreve pesquisas realizadas em ratos e porcos. A equipe de pesquisa, liderado por Zhen Gu, Ph.D., professor de bioengenharia da Escola de Engenharia da UCLA Samueli, está se candidatando à aprovação do FDA de ensaios clínicos em humanos. Gu e seus colegas conduziram os primeiros testes bem-sucedidos do adesivo de insulina inteligente em ratos em 2015 na Carolina do Norte.

“Nosso principal objetivo é melhorar a saúde e a qualidade de vida das pessoas que têm diabetes, "disse Gu, um ex-professor do Departamento Conjunto de Engenharia Biomédica da UNC / NCSU. "Este adesivo inteligente elimina a necessidade de verificar constantemente o açúcar no sangue e, em seguida, injetar insulina se e quando for necessário. Ele imita a função reguladora do pâncreas, mas de uma forma que é fácil de usar."

O adesivo monitora o açúcar no sangue, ou glicose. Ele tem doses de insulina pré-carregadas em microagulhas muito pequenas, menos de um milímetro de comprimento que administra remédios rapidamente quando os níveis de açúcar no sangue atingem um certo limite. Quando o açúcar no sangue volta ao normal, a administração de insulina do adesivo também diminui. Os pesquisadores disseram que a vantagem é que pode ajudar a prevenir a overdose de insulina, que pode levar à hipoglicemia, apreensões, coma ou mesmo morte.

"Sempre foi um sonho alcançar a administração de insulina de uma maneira inteligente e conveniente, "disse o co-autor do estudo John Buse, MD, Ph.D., diretor do UNC Diabetes Center e do Instituto de Ciências Tradicionais e Clínicas da Carolina do Norte (NC TraCS) da University of North Carolina na Chapel Hill School of Medicine. "Este adesivo de insulina inteligente, se for comprovado como seguro e eficaz em testes em humanos, revolucionaria a experiência do paciente no tratamento do diabetes. "

A insulina é um hormônio produzido naturalmente no pâncreas que ajuda o corpo a regular a glicose, que vem do consumo de alimentos e fornece energia ao corpo. A insulina é a chave molecular que ajuda a mover a glicose da corrente sanguínea para as células para energia e armazenamento. O diabetes tipo 1 ocorre quando o corpo de uma pessoa não produz insulina naturalmente. O diabetes tipo 2 ocorre quando o corpo não usa de forma eficiente a insulina produzida. Em ambos os casos, uma dosagem regular de insulina é prescrita para controlar a doença, que afeta mais de 400 milhões de pessoas em todo o mundo.

O tratamento para a doença não mudou muito em décadas na maior parte do mundo. Pacientes com diabetes coletam seu sangue usando um dispositivo que mede os níveis de glicose. Eles então auto-administram uma dose necessária de insulina. A insulina pode ser injetada com uma agulha e seringa, um dispositivo semelhante a uma caneta, ou administrado por uma bomba de insulina, que é um instrumento portátil do tamanho de um celular preso ao corpo através de um tubo com uma agulha na extremidade. Um adesivo de insulina inteligente detectaria a necessidade de insulina e a aplicaria.

As microagulhas usadas no adesivo são feitas com um polímero sensor de glicose que é encapsulado com insulina. Uma vez aplicado na pele, as microagulhas penetram sob a pele e podem detectar os níveis de açúcar no sangue. Se os níveis de glicose subirem, o polímero é acionado para liberar a insulina. Cada microagulha é menor do que uma agulha comum usada para tirar sangue e não atinge tão profundamente, portanto, o remendo é menos dolorido do que uma picada de alfinete. Cada microagulha penetra cerca de meio milímetro abaixo da pele, que é suficiente para fornecer insulina ao corpo.

Nos experimentos, Um adesivo do tamanho de um quarto controlou com sucesso os níveis de glicose em porcos com diabetes tipo I por cerca de 20 horas. Os porcos pesavam cerca de 55 libras em média.

"Estou feliz que a equipe tenha conseguido trazer este adesivo de insulina inteligente mais um passo perto da realidade, e esperamos vê-lo avançar para algum dia ajudar as pessoas com diabetes, "disse Robert Langer, ScD, o David H. Koch Institute Professor no MIT e um dos co-autores do artigo.

A tecnologia foi aceita no Programa de Tecnologia Emergente da Food and Drug Administration dos EUA, que presta assessoria às empresas durante o processo regulatório. Os pesquisadores estão se candidatando à aprovação do FDA para ensaios clínicos em humanos, que eles antecipam que pode começar dentro de alguns anos. A equipe imaginou que o adesivo de microagulha inteligente poderia ser adaptado com diferentes medicamentos para controlar outras condições médicas também.