Parche inteligente de insulina podría reemplazar inyecciones dolorosas

Desarrollado por investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte (NCSU, Raleigh, EUA) y la Universidad de Carolina del Norte (UNC, Chapel Hill, EUA), el parche de insulina desarrollado es, en esencia, un sistema de suministro de insulina, que responde a la glucosa en un “circuito cerrado” que imita la función de las células beta del páncreas. El parche se basa en una matriz de microagujas que contiene vesículas sensibles a glucosa (GRV), que se cargan con insulina y glucosa oxidasa (GOx), una enzima que causa hipoxia cuando entra en contacto con la glucosa en la sangre.

Las GRV, que tienen un diámetro medio de 118 nm, son auto-ensambladas usando ácido hialurónico- sensible a la hipoxia (HS-HA) conjugado con 2-nitroimidazol (NI), un componente hidrófobo que pasa por un proceso de biorreducción en condiciones de hipoxia. Las GRVs forman microagujas hechas de ácido hialurónico rígido. Cuando el microambiente hipóxico local, causado por la oxidación enzimática GOx, de la glucosa, en el estado hiperglucémico, provoca la reducción de HS-HA, se produce una rápida disociación de las GRV, con la posterior liberación de insulina.

Los investigadores dispusieron más de un centenar de estas microagujas en una tira delgada de silicio para crear el parche. Cuando el parche se coloca sobre la piel, las microagujas penetran la superficie, extrayendo la sangre que fluye a través de los capilares justo por debajo. Luego, los investigadores probaron el parche en un modelo de ratón de diabetes tipo 1 inducida químicamente. Ellos encontraron que el parche de microagujas regula eficazmente la glucosa en un período de treinta minutos, y permanece así durante varias horas. El estudio fue publicado en la edición del 7 de julio 2015, de la revista Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS).

“Hemos diseñado un parche para la diabetes que trabaja rápido, es fácil de usar, y está hecho de materiales no tóxicos, biocompatibles”, dijo el coautor, Prof. Zhen Gu, PhD, del departamento conjunto de ingeniería biomédica en la NCSU y la UNC. “Todo el sistema puede ser personalizado para tener en cuenta el peso de un diabético y la sensibilidad a la insulina, por lo que podríamos hacer que el parche sea aún más inteligente”.

“La parte más difícil de la atención de la diabetes no son las inyecciones de insulina, o los controles de glucosa sanguínea, o la dieta, sino el hecho de que usted tiene que hacerlos todos, varias veces al día, todos los días, por el resto de su vida”, agregó el coautor principal, John Buse, MD, PhD, director del Centro de Atención de Diabetes en la UNC. “La inyección de la cantidad incorrecta de la medicación puede llevar a complicaciones significativas como ceguera y amputaciones de las extremidades, o incluso consecuencias más desastrosas como coma diabético y muerte. Si podemos conseguir que estos parches funcionen en las personas, será un cambio de paradigma”.

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