(Phys.org) —En un desarrollo prometedor para el tratamiento de la diabetes, Los investigadores han desarrollado una red de partículas a nanoescala que pueden inyectarse en el cuerpo y liberar insulina cuando aumentan los niveles de azúcar en sangre. mantener niveles normales de azúcar en sangre durante más de una semana en pruebas de laboratorio en animales. El trabajo fue realizado por investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill, el Instituto de Tecnología de Massachusetts y el Hospital Infantil de Boston.

"Hemos creado un sistema 'inteligente' que se inyecta en el cuerpo y responde a los cambios en el azúcar en sangre liberando insulina, controlar eficazmente los niveles de azúcar en sangre, "dice el Dr. Zhen Gu, autor principal de un artículo que describe el trabajo y profesor asistente en el programa conjunto de ingeniería biomédica en NC State y UNC Chapel Hill. "Hemos probado la tecnología en ratones, y una inyección pudo mantener los niveles de azúcar en sangre en el rango normal durante hasta 10 días ".

Cuando un paciente tiene diabetes tipo 1, su cuerpo no produce suficiente insulina, una hormona que transporta glucosa (o azúcar en sangre) desde el torrente sanguíneo hasta las células del cuerpo. Esto puede provocar una serie de efectos sobre la salud. En la actualidad, los pacientes con diabetes deben tomar muestras de sangre con frecuencia para controlar sus niveles de azúcar en sangre e inyectarse insulina según sea necesario para asegurarse de que sus niveles de azúcar en sangre estén en el rango "normal". Sin embargo, estas inyecciones pueden ser dolorosas, y puede resultar difícil determinar el nivel exacto de dosis de insulina. La administración de demasiada o muy poca insulina presenta sus propios riesgos para la salud.

El nuevo, nano-red inyectable se compone de una mezcla que contiene nanopartículas con un núcleo sólido de insulina, enzimas dextrano y glucosa oxidasa modificadas. Cuando las enzimas están expuestas a niveles altos de glucosa, convierten efectivamente la glucosa en ácido glucónico, que descompone el dextrano modificado y libera la insulina. La insulina luego controla los niveles de glucosa. El ácido glucónico y el dextrano son totalmente biocompatibles y se disuelven en el organismo.

Cada uno de estos núcleos de nanopartículas recibe un recubrimiento biocompatible cargado positivamente o cargado negativamente. Los recubrimientos cargados positivamente están hechos de quitosano (un material que normalmente se encuentra en las conchas de camarón), mientras que los revestimientos cargados negativamente están hechos de alginato (un material que normalmente se encuentra en las algas).

Cuando la solución de nanopartículas recubiertas se mezcla, los revestimientos cargados positiva y negativamente se atraen entre sí para formar una "nano-red". Una vez inyectado en la capa subcutánea de la piel, la nano-red mantiene unidas las nanopartículas y evita que se dispersen por todo el cuerpo. Tanto la nano-red como los recubrimientos son porosos, permitiendo que la sangre y el azúcar en sangre lleguen a los núcleos de las nanopartículas.

"Esta tecnología crea efectivamente un sistema de 'circuito cerrado' que imita la actividad del páncreas en un paciente sano, liberación de insulina en respuesta a cambios en el nivel de glucosa, Gu dice:"Esto tiene el potencial de mejorar la salud y la calidad de vida de los pacientes con diabetes".

El equipo de investigación de Gu está actualmente en conversaciones para trasladar la tecnología a ensayos clínicos para su uso en humanos.