گزارش آنا از فناوری‌های آینده درمان بیماران دیابتی؛
گجت همراهی که تزریق انسولین را با نیاز لحظه بیمار تنظیم می‌کند/ جایگاه ایران در تولید زیست‌حسگرها چیست؟
برخی شرکت‌های پزشکی دستگاه‌هایی تولید کرده‌اند که میزان قند خون را رصد می‌کند تا به‌طور خودکار دوز انسولین را تنظیم نماید.
به گزارش خبرنگار حوزه علم، فناوری و دانش‌بنیان گروه دانشگاه خبرگزاری آنا، 99 سال پیش انسولين برای نخستين بار توسط فردريك بانتينگ، دانشمند كانادايی و همكارش، چارلز بِست كشف شد. انسولین باعث می‌شود سلول‌های کبد با دریافت قند از خون و ذخیره آن به شکل گلیکوژن، قند خون را کاهش دهند و با هدایت گلیکوژن در ماهیچه باعث افزایش انرژی شوند. در صورت فقدان یا کمبود انسولین در خون، بدن به‌ناچار از چربی به‌عنوان منبع سوخت استفاده می‌کند. بنابراین این هورمون به‌عنوان محور کنترل متابولیسم بدن عمل می‌کند.
در بیماری دیابت نوع 1 قدرت تولید انسولین در بدن انسان کاهش می‌یابد یا در برخی موارد قطع می‌شود و بنابراین با تزریق روزانه انسولین به‌صورت زیرپوستی، علائم آن رفع می‌شود. اکنون دانشمندان به کمک فناوری در تلاش‌اند تا این فرایند را خودکارسازی کنند.
ماجرا از چه قرار است؟
برخی از شرکت‌های تولید‌کننده محصولات پزشکی، دستگاه‌هایی ترکیبی را تولید کرده‌اند که میزان قند خون را رصد می‌کند تا به‌طور خودکار دوز انسولین را تنظیم نماید. ازآنجایی‌که افراد مبتلا با دیابت نوع 1 بیش از همه درگیر انسولین هستند، این دستگاه برای مبتلایان به این بیماری بسیار سودمند است. این دستگاه‌ها به‌طورکلی با استفاده از فناوری تطبیق سطح قند خون، میزان این شاخص را در بدن اندازه‌گیری می‌کنند و سپس انسولین لازم را به بدن تزریق می‌کنند. سیستم ترکیبی پمپ به‌صورت خودکار عمل می‌کند و دوز انسولین را برای افراد مبتلابه دیابت نوع 1 تنظیم می‌کند. نکته مهم در مورد این سیستم جدید این است که به‌صورت هوشمند میزان انسولین را نظاره کرده و در صورت لزوم پمپاژ می‌کند.
علت اینکه به این سیستم دستگاه ترکیبی اطلاق می‌شود، انجام دو عمل هم‌زمان نظارت و کنترل است. طبیعتاً با تولید چنین محصولی، بارِ ذهنی از دوش افراد مبتلابه قند خون برداشته خواهد شد. یکی از مشهورترین محصولات در این زمینه، «مینی‌مد 670جی» (MiniMed 670G) است که توسط شرکت «مدترونیک» (Medtronic) عرضه شده است و یک پمپ انسولین را با فناوریِ «حلقه بسته ترکیبی» (HCL) ارائه کرده است. سیستم‌های کنترلی حلقه بسته، مجموعه‌ای از دستگاه‌های مکانیکی یا الکترونیکی هستند که به‌طور خودکار متغیر فرآیند را به حالت دلخواه یا نقطه تعیین شده و بدون تعامل انسان تنظیم می‌کنند.
سیستم پمپ انسولین این شرکت دارای حالت خودکار «بررسی هوشمند» (SmartGuard) است که می‌تواند به‌طور خودکار هر پنج دقیقه دوز انسولین پایه را بررسی و تنظیم کند تا نیازهای جسمی فرد مبتلابه دیابت نوع 1 برآورده شود. این امر می‌تواند بدن فرد را در محدوده گلوکز سالم نگه داشته و کاهش یا افزایش سطح قند خون و خطر مرتبط با عوارض مانند «هیپوگلیسمی» را بکاهد. هیپوگلیسمی، که به‌عنوان وضعیت افت فشارخون نیز شناخته می‌شود، در شرایطی اتفاق می‌افتد که قند خون مبتلایان به دیابت خیلی پایین بیاید و احساس لرز، ناخوشایندی داشته باشند و در موارد جدی می‌توانند به حالت اغما بروند. سیستم حلقه بسته از خوانش یک سنسور دائمی گلوکز (CGM) استفاده می‌کند و به پمپ دستور می‌دهد انسولین را در هنگام بالا رفتن قند خون افزایش دهد، و در صورت کم شدن مقدار انسولین آن را متوقف کند.
این محصول چه زمانی عرضه عمومی خواهد شد؟
قرار است شرکت «وی‌سنترا» (ViCentra) که در پس پرده ساخت این محصول قرار دارد، توزیع آن را در کشورهای منتخب آغاز کند. مایکل گریوز، مدیرعامل این شرکت در مصاحبه‌ای گفت که این محصول در کشور هلند مورد آزمایش قرار گرفته و نتایج امیدوارکننده‌ای به دست آورده است.
انتظار می‌رود سیستم‌های حلقه بسته در آینده نه‌چندان دور در شرکت‌های دیگر نیز تولید شوند و به بخش رایجی از مدیریت دیابت تبدیل شوند. میلیون‌ها نفر در جهان از بیماری دیابت رنج می‌برند و مدیریت این بیماری و تسهیل و بهبود کیفیت زندگی افراد این بیماری حداقل کاری است که کارشناسان و مهندسان پزشکی باید انجام دهند.
فناوری پمپ انسولین دقیقاً چیست؟
پمپ انسولین وسیله کوچکی است که برخی از عملکردهای پانکراس سالم را تقلید می‌کند. درواقع این وسیله، دوز مداوم و مخصوصی از انسولین را به‌صورت 24 ساعت شبانه‌روز به بدن تزریق می‌کند تا پاسخگوی نیاز بدن باشد. این دستگاه پمپ، انسولین بدن را از دو طریق تأمین می‌کند:
میزان پایه: مقادیر اندک انسولین که به‌طور مداوم در طول روز آزاد می‌شود تا تولید انسولین در پانکراس تقلید شود.
میزان گِردکننده: میزان انسولین اضافی که برای انطباق بدن با غذایی که خورده است و یا برای تصحیح قند خون بالا، پمپاژ می‌شود.
مؤلفه‌های فناوری انسولین پمپ
این دستگاه با وجود کاربرد بسیار سودمندی که دارد، از اجزای کمابیش ساده‌ای تشکیل می‌شود:
پمپ انسولین: پمپ انسولین وسیله الکترونیکی کوچک و دوره‌ای است که برای زمان‌بندی انسولین و نمایش وضعیت قند خون بدن مورد استفاده قرار می‌گیرد. این دستگاه همچنین شامل یک محفظه مخزن است.
دستگاه تزریق: دستگاه تزریق شامل یک لوله نازک است که از مخزن به محل تزریق بدن می‌رود. لوله مزبور در محلی قرار داده می‌شود که به‌طورمعمول تزریق عادی انسولین می‌گرفته است. این دستگاه تزریق باید هر دو یا سه روز عوض شود.
مخزن: «مخزن» کارتریجی پلاستیکی است که انسولین را در خود نگه می‌دارد و به پمپ انسولین چفت‌وبست می‌شود. هر مخزن می‌تواند حداکثر 300 واحد انسولین را در خود نگه دارد و باید هر دو تا سه روز یک‌بار عوض شود.
سایر مؤلفه‌ها
ضمناً با استفاده از برخی از اجزای دیگر می‌توان کنترل بیشتری بر اوضاع داشت:
ابزار سنجش قند خون: دستگاهی که به‌صورت بی‌سیم، شاخص قند خون را به دستگاه پمپ انتقال می‌دهد.
نظارت دائمی قند خون: یک فرستنده و سنسور که به‌صورت بی‌سیم شاخص گلوکز را به پمپ منتقل می‌کند، هشدارهای اولیه از بالا رفتن و پایین آمدن را می‌دهد، سطح هموگلوبین گلیکوزیله (شکلی از هموگلوبین که عمدتاً برای اندازه‌گیری شناسایی غلظت قند خون متوسط در طول دوره‌های طولانی‌مدت استفاده می‌شود) را پایین می‌آورد و بازه زمانی‌ای که بدن درگیرِ افت قند خون می‌شود را کمتر می‌کند.
CareLink® Personal: ابزاری آنلاین که به شما امکان می‌دهد میزان مصرف انسولین و سطح آن را در طول فعالیت‌های روزانه خود به‌وسیله دستگاه‌های هوشمند مانند موبایل ردیابی کنید.
فناوری پمپ انسولین برای چه کسانی مناسب است؟
بدون تردید بسیاری از افراد مبتلا به دیابت در آینده نه‌چندان دور از این فناوری بهره‌مند خواهند شد. به‌طورکلی، این فناوری برای افرادی که در مدیریت افزایش و کاهش قند خون خود مشکل دارند، افرادی که از هیپوگلیسمی خصوصاً در طول شب می‌ترسند، افرادی که سطح هموگلوبین گلیکوزیله آنها خارج از محدوده است و صدالبته بیمارانی که به دنبال آزادی و انعطاف‌پذیری بیشتری در زندگی هستند، مفید خواهد بود.
ساخت زیست‌حسگر قند خون غیرتهاجمی در ایران
کشور ایران نیز در این حوزه فعال بوده و یکی از دانشمندان ایرانی موفق شده یک زیست‌حسگر غیرآنزیمی بسازد که به روش غیرتهاجمی قند خون را اندازه‌گیری می‌کند. به عبارت دیگر در این روش برای اندازه‌گیری سطح قند، نیازی به خون نیست. معمولا برای تشخیص گلوکز موجود در خون از حسگرهای الکتروشیمیایی بر پایه آنزیم استفاده می‌شود اما این زیست‌حسگر با استفاده از عرق بدن میزان قند خون را اندازه‌گیری می‌کند.
انتهای پیام/4112/پ
انتهای پیام/
با استفاده مجدد از زبالههای زیستی:
