Имплант с электронным управлением снизил сахар и вес у мышей

Исследователи из ETH Zurich разработали имплант, который с помощью электрически активируемого катализатора снижает уровень глюкозы в крови. В испытаниях на мышах с диабетом устройство регулировало сахар и способствовало снижению веса; имплант хорошо переносился животными и надёжно работал в течение шести недель. На людях его пока не проверяли.

Катализатор превращает избыток глюкозы в глюконат, который затем выводится с мочой. Благодаря этому часть сахара не перерабатывается и не запасается в тканях. В отличие от ряда прежних разработок команды, новая система не использует клетки, ферменты или другие биологические компоненты.

Катализатор состоит из графитового волокнистого материала с нанокластерами золота, на которых размещены ещё более мелкие частицы платины. Он соединён с электронным блоком управления в корпусе, напечатанном на 3D-принтере. Питание передаётся устройству беспроводным способом на частоте 13,56 МГц.

Работа системы регулируется по показаниям датчика глюкозы. Когда после еды уровень сахара повышается, датчик передаёт сигнал через Bluetooth на смартфон или умные часы, которые включают катализатор. Когда показатель достигает заданного уровня, устройство отключается автоматически. Такой механизм должен предотвращать чрезмерное снижение сахара.

Помимо испытаний на мышах, учёные проверили катализатор в лабораторном резервуаре с пятью литрами раствора глюкозы — примерно столько крови у взрослого человека. Устройство смогло преобразовывать глюкозу в этом объёме. По словам руководителя исследования Мартина Фуссенеггера, профессора кафедры биосистемной науки и инженерии ETH Zurich, эксперименты не выявили повреждений тканей из-за электрического или теплового воздействия.

«Мы показываем, что можем напрямую управлять уровнем глюкозы с помощью электроники, а не лекарств. Катализатор включается только тогда, когда уровень сахара слишком высок», — сказал Фуссенеггер.

Результаты исследования опубликованы в журнале Science. Команда намерена продолжить разработку устройства как медицинского прибора. Авторы отмечают, что его механизм не зависит от клеток и ферментов, а необходимые компоненты для внешнего управления и беспроводной передачи энергии уже существуют и доступны на рынке.