(Phys.org) —Em um desenvolvimento promissor para o tratamento do diabetes, pesquisadores desenvolveram uma rede de partículas em nanoescala que podem ser injetadas no corpo e liberar insulina quando os níveis de açúcar no sangue aumentam, manter os níveis normais de açúcar no sangue por mais de uma semana em testes de laboratório baseados em animais. O trabalho foi feito por pesquisadores da North Carolina State University, a Universidade da Carolina do Norte em Chapel Hill, o Instituto de Tecnologia de Massachusetts e o Hospital Infantil de Boston.

"Nós criamos um sistema 'inteligente' que é injetado no corpo e responde às mudanças no açúcar no sangue liberando insulina, controlar efetivamente os níveis de açúcar no sangue, "diz o Dr. Zhen Gu, autor principal de um artigo que descreve o trabalho e professor assistente no programa conjunto de engenharia biomédica na NC State e UNC Chapel Hill. "Testamos a tecnologia em ratos, e uma injeção foi capaz de manter os níveis de açúcar no sangue na faixa normal por até 10 dias. "

Quando um paciente tem diabetes tipo 1, seu corpo não produz insulina suficiente, um hormônio que transporta glicose - ou açúcar no sangue - da corrente sanguínea para as células do corpo. Isso pode causar uma série de efeitos na saúde. Atualmente, os pacientes com diabetes devem colher amostras de sangue frequentes para monitorar seus níveis de açúcar no sangue e injetar insulina conforme necessário para garantir que seus níveis de açúcar no sangue estejam na faixa "normal". Contudo, essas injeções podem ser dolorosas, e pode ser difícil determinar o nível preciso da dose de insulina. Administrar muita ou pouca insulina apresenta seus próprios riscos à saúde.

O novo, nano-rede injetável é composta por uma mistura contendo nanopartículas com um núcleo sólido de insulina, enzimas dextrano e glicose oxidase modificadas. Quando as enzimas são expostas a altos níveis de glicose, elas efetivamente convertem a glicose em ácido glucônico, que decompõe o dextrano modificado e libera a insulina. A insulina então controla os níveis de glicose. O ácido glucônico e o dextrano são totalmente biocompatíveis e se dissolvem no corpo.

Cada um desses núcleos de nanopartículas recebe um revestimento biocompatível com carga positiva ou negativa. Os revestimentos carregados positivamente são feitos de quitosana (um material normalmente encontrado em cascas de camarão), enquanto os revestimentos com carga negativa são feitos de alginato (um material normalmente encontrado em algas marinhas).

Quando a solução de nanopartículas revestidas é misturada, os revestimentos com carga positiva e negativa são atraídos um pelo outro para formar uma "nano-rede". Uma vez injetado na camada subcutânea da pele, a nano-rede mantém as nanopartículas juntas e evita que elas se dispersem por todo o corpo. Tanto a nano-rede quanto os revestimentos são porosos, permitindo que o sangue - e o açúcar no sangue - alcancem os núcleos das nanopartículas.

"Esta tecnologia cria efetivamente um sistema de 'circuito fechado' que imita a atividade do pâncreas em um paciente saudável, liberando insulina em resposta às mudanças no nível de glicose, "Gu diz." Isso tem o potencial de melhorar a saúde e a qualidade de vida dos pacientes com diabetes ".

A equipe de pesquisa de Gu está atualmente em discussões para mover a tecnologia em ensaios clínicos para uso em humanos.