Los bioingenieros de UCLA y los colegas de la Facultad de Medicina de la UNC y el MIT han desarrollado aún más un parche de administración de insulina inteligente que algún día podría monitorear y controlar los niveles de glucosa en personas con diabetes y administrar la dosis de insulina necesaria. El parche adhesivo aproximadamente del tamaño de una moneda, es fácil de fabricar y está diseñado para usarse una vez al día.

El estudio, publicado en Ingeniería Biomédica de la Naturaleza , describe la investigación realizada en ratones y cerdos. El equipo de investigación dirigido por Zhen Gu, Doctor., profesor de bioingeniería en la UCLA Samueli School of Engineering, está solicitando la aprobación de la FDA para ensayos clínicos en humanos. Gu y sus colegas realizaron las pruebas iniciales exitosas del parche de insulina inteligente en ratones en 2015 en Carolina del Norte.

"Nuestro principal objetivo es mejorar la salud y la calidad de vida de las personas que tienen diabetes, "dijo Gu, ex profesor del Departamento Conjunto de Ingeniería Biomédica de la UNC / NCSU. "Este parche inteligente elimina la necesidad de controlar constantemente el nivel de azúcar en la sangre y luego inyectarse insulina cuando sea necesario. Imita la función reguladora del páncreas, pero de una manera fácil de usar".

El parche adhesivo controla el nivel de azúcar en sangre, o glucosa. Tiene dosis de insulina precargadas en microagujas muy pequeñas, de menos de un milímetro de longitud que administran el medicamento rápidamente cuando los niveles de azúcar en sangre alcanzan un cierto umbral. Cuando el azúcar en sangre vuelve a la normalidad, la administración de insulina del parche también se ralentiza. Los investigadores dijeron que la ventaja es que puede ayudar a prevenir una sobredosis de insulina. que puede provocar hipoglucemia, convulsiones coma o incluso la muerte.

"Siempre ha sido un sueño lograr la administración de insulina de una manera inteligente y conveniente, "dijo el coautor del estudio John Buse, MARYLAND, Doctor., director del Centro de Diabetes de la UNC y del Instituto de Ciencias Clínicas y Traslacionales de Carolina del Norte (NC TraCS) en la Facultad de Medicina de la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill. "Este parche de insulina inteligente, si se demuestra que es seguro y eficaz en ensayos en humanos, revolucionaría la experiencia del paciente en el cuidado de la diabetes ".

La insulina es una hormona producida naturalmente en el páncreas que ayuda al cuerpo a regular la glucosa. que proviene del consumo de alimentos y proporciona energía al cuerpo. La insulina es la clave molecular que ayuda a mover la glucosa del torrente sanguíneo a las células para obtener energía y almacenamiento. La diabetes tipo 1 ocurre cuando el cuerpo de una persona no produce insulina de forma natural. La diabetes tipo 2 ocurre cuando el cuerpo no usa de manera eficiente la insulina que se produce. En cualquier caso, se prescribe una dosis regular de insulina para controlar la enfermedad, que afecta a más de 400 millones de personas en todo el mundo.

El tratamiento de la enfermedad no ha cambiado mucho en décadas en la mayor parte del mundo. Los pacientes con diabetes extraen sangre mediante un dispositivo que mide los niveles de glucosa. Luego, se autoadministran una dosis necesaria de insulina. La insulina se puede inyectar con una aguja y una jeringa, un dispositivo similar a un bolígrafo, o administrado por una bomba de insulina, que es un instrumento portátil del tamaño de un teléfono celular conectado al cuerpo a través de un tubo con una aguja en el extremo. Un parche de insulina inteligente detectaría la necesidad de insulina y la administraría.

Las microagujas utilizadas en el parche están fabricadas con un polímero sensor de glucosa que está encapsulado con insulina. Una vez aplicado sobre la piel, las microagujas penetran debajo de la piel y pueden detectar los niveles de azúcar en sangre. Si los niveles de glucosa suben, el polímero se activa para liberar la insulina. Cada microaguja es más pequeña que una aguja normal que se usa para extraer sangre y no llega tan profundamente. por lo que el parche es menos doloroso que un pinchazo. Cada microaguja penetra aproximadamente medio milímetro por debajo de la piel, que es suficiente para administrar insulina al cuerpo.

En los experimentos, un parche de un cuarto de tamaño controló con éxito los niveles de glucosa en cerdos con diabetes tipo I durante aproximadamente 20 horas. Los cerdos pesaban alrededor de 55 libras en promedio.

"Me alegra que el equipo haya podido llevar este parche de insulina inteligente un paso más cerca de la realidad, y esperamos verlo avanzar algún día para ayudar a las personas con diabetes, "dijo Robert Langer, ScD, el profesor del Instituto David H. Koch del MIT y uno de los coautores del artículo.

La tecnología ha sido aceptada en el Programa de Tecnología Emergente de la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. que brinda asistencia a las empresas durante el proceso regulatorio. Los investigadores están solicitando la aprobación de la FDA para ensayos clínicos en humanos, que anticipan podría comenzar dentro de unos años. El equipo imaginó que el parche de microagujas inteligente podría adaptarse con diferentes medicamentos para controlar también otras afecciones médicas.