Команда ученых из Департамента биосистемных наук и инженерии Швейцарской высшей технической школы смогла создать уникальную технологию преобразования излишка сахара в энергию in vivo. Исследователи соединили специальный энергопродуцирующий элемент с искусственными бета-клетками, разработанными ими же несколько лет назад.
В этом достаточно миниатюрном (размером с чайный пакетик) имплантируемом под кожу энергетическом элементе используется новый медьсодержащий, композит из трехмерных углеродных нанотрубок, представляющий собой электрод, расщепляющий глюкозу на глюконовую кислоту и протон, что создает необходимое количество потенциала для работы электрической цепи. Устройство непрерывно контролирует уровень глюкозы в крови и при его повышении преобразует избыток глюкозы в электрическую энергию, которой волне достаточно для управления регуляцией везикулярного высвобождения инсулина из искусственных бета-клеток.
Эта интеграция мониторинга уровня глюкозы в крови с устранением избыточного уровня глюкозы в крови за счет комбинированного электрометаболического преобразования и клеточного потребления, опосредованного высвобождением инсулина, позволяет восстанавливать гомеостаз уровня глюкозы в крови в автоматическом, самодостаточном, и замкнутым образом в экспериментальной модели диабета 1 типа.
Следует отметить, что электроэнергии, генерируемой в этом устройстве, достаточно не только для стимуляции клеток-конструкторов, но и для того, чтобы имплантированная система могла взаимодействовать с внешними устройствами, например смартфоном, что может позволить потенциальным пользователям настраивать его через специальное приложение. Врач также может получить к нему удаленный доступ и вносить свои коррективы. Пока этот элемент существует в виде прототипа и испытан только на мышах, однако изящество данного технического решения делает его одним из самых перспективных для облегчения контроля сахарного диабета в ближайшем будущем.