ابتكار علمي لعلاج السكري.. جهاز إلكتروني يخفض سكر الدم دون أدوية

 طور باحثون في المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ نظاماً إلكترونياً قابلاً للزرع داخل الجسم، يستهدف خفض مستويات الجلوكوز في الدم لدى مرضى السكري من النوع الثاني، باستخدام محفز متخصص يحول الجلوكوز الزائد إلى مادة أخرى يتخلص منها الجسم عن طريق البول.

وأظهرت التجارب، إلى جانب اختبارات أُجريت على فئران مصابة بالسكري، قدرة النظام على تحويل الجلوكوز والتحكم في مستوياته، في خطوة تمهد لتطوير أسلوب جديد لعلاج المرض، بحسب موقع Science American.

يعتمد الابتكار، الذي قاده فريق الباحث مارتن فوسينيغر، على محفز مصنوع من مواد غير عضوية، دون الحاجة إلى خلايا حية أو إنزيمات أو مكونات بيولوجية.

ويتكون المحفز من ألياف الجرافيت المدعمة بتجمعات نانوية من الذهب، تضاف إليها جسيمات أصغر من البلاتين.

ويستخدم الجهاز الطاقة الكهربائية لتحويل جزء من الجلوكوز الزائد في الدم إلى مادة «الجلوكونات»، التي يتخلص منها الجسم عبر البول، بما يقلل كمية الجلوكوز المتاحة لعمليات الأيض والتخزين داخل الأنسجة.

ويضم النظام وحدة تحكم إلكترونية داخل غلاف مصنوع بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، مع إمكانية تزويده بالطاقة لاسلكيا، ما يسمح بتشغيل المحفز دون الحاجة إلى توصيلات كهربائية مباشرة.

يرتبط الجهاز بمستشعر مستمر لقياس الجلوكوز، على غرار الأجهزة التي يرتديها مرضى السكري عادةً على الذراع.

وعندما ترتفع مستويات السكر بعد تناول الطعام، يرسل المستشعر إشارة إلى هاتف ذكي أو ساعة ذكية، لتفعيل المحفز وبدء تحويل الجلوكوز باستخدام الطاقة الكهربائية.

ويتوقف النظام تلقائياً عندما تنخفض مستويات الجلوكوز إلى النطاق المستهدف، بهدف الحد من خطر هبوط السكر بصورة مفرطة.

ويتيح التصميم تشغيل الجهاز وفق الحاجة، بدلاً من العمل المستمر؛ إذ يستجيب لارتفاع مستويات الجلوكوز ثم يتوقف عند الوصول إلى المستوى المطلوب.

اختبر الباحثون قدرة المحفز على تحويل الجلوكوز داخل خزان يحتوي على خمسة لترات من محلول مغذٍّ غني بالجلوكوز، وهي كمية تقارب حجم الدم في جسم الإنسان البالغ.

كما أظهرت التجارب على فئران مصابة بالسكري إمكانية ضبط مستويات السكر بدقة، مع تسجيل انخفاض في وزن الحيوانات وتحملها للجهاز بصورة جيدة خلال فترة اختبار استمرت ستة أسابيع.

وأشار الباحثون إلى أن النظام عمل بجهد كهربائي منخفض، ولم ترصد التجارب مؤشرات على حدوث تلف في الأنسجة بسبب التأثيرات الكهربائية أو الحرارية.

يرى فريق البحث أن استخدام الإلكترونيات للتحكم المباشر في الجلوكوز يفتح مساراً مختلفاً عن العلاجات التي تعتمد على الأدوية أو تحفيز العمليات البيولوجية داخل الجسم.

ويخطط الباحثون حالياً لتطوير الابتكار وتحويله إلى جهاز طبي قابل للاستخدام، مستفيدين من توافر بعض مكونات التحكم الإلكتروني ونقل الطاقة لاسلكياً.