仿生胰腺能够处理圣代冰淇淋和炸薯条

该设备在 1 型糖尿病患者中承担着普通胰腺的功能。

一种用于 1 型糖尿病患者的新型仿生胰腺在早期现场测试中显示出希望。到目前为止,它已经巧妙地应对了暴饮暴食冰淇淋和营地里的孩子们,据彭博社报道

该设备的主要工程师、波士顿大学的 Ed Damiano 在一份声明中说:“在非常具有挑战性的现实条件下,我们的系统在成人和青少年中的表现都超出了我们的预期。”

与天然胰腺一样,Damiano 的设备会自动监测佩戴者的胰岛素水平。在需要时,它会注射胰岛素和胰高血糖素,这两种激素是健康胰腺产生的,用于调节人体的血糖水平。换句话说,仿生胰腺自动完成 1 型糖尿病患者必须手动完成的任务,而且频率远高于任何人能够做到的——每天 24 小时,每五分钟一次。该设备大约有手机大小,人们佩戴在身体外部。

1 型糖尿病患者不像普通人那样产生胰岛素。(患有晚期 2 型糖尿病——这是更常见的类型,通常由不良饮食引起——的人也可能产生的胰岛素不足。然而,这种人工胰腺仅适用于 1 型糖尿病。)如果 1 型糖尿病患者不持续通过注射胰岛素来测量和管理他们的血糖水平,他们可能会出现严重的并发症。但是,人们(尤其是儿童)很难像应该做的那样频繁地检查他们的血糖。他们在睡觉时也无法做到这一点,这导致患者的血糖水平在数小时内失控。

一位 76 岁的测试者告诉彭博社:“有些孩子为了看看设备是否能应对,他们吃了圣代冰淇淋、炸薯条和被禁止的食物。”

几个研究小组一直在研究制造仿生胰腺以自动化检查和注射过程。去年,《大众科学》曾报道过一种类似的、但更简单的自动监测设备获得了美国食品和药物管理局的批准。制造一种真正有效、方便的设备所面临的挑战包括弄清楚何时最好注射胰高血糖素,或者是否应该使用它。现在,1 型糖尿病患者的标准是仅自行注射胰岛素,但一些科学家认为胰高血糖素可以帮助仿生胰腺更有效地工作。如何让仿生胰腺应对人们想要做的许多会严重影响血糖水平的正常活动——从吃富含碳水化合物的食物到剧烈运动,例如长跑——也是一个持续的挑战。

Damiano 和他的团队发现,在 52 名成人和青少年中,他们的设备比传统监测更能控制血糖水平,据彭博社报道。测试者中包括糖尿病儿童夏令营的 20 岁以下年轻成人。每位测试者使用了该设备五天,其中一些人对其进行了极限测试。一位 76 岁的测试者告诉彭博社:“有些孩子为了看看设备是否能应对,他们吃了圣代冰淇淋、炸薯条和被禁止的食物。……仿生胰腺应对了。”

Damiano 和他的同事希望进行更大规模的试验,他们需要为此获得 FDA 的批准。研究人员将在《新英格兰医学杂志》上发表他们目前的成果。

[彭博社, 美国国立卫生研究院]

 

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Francie Diep 是一位居住在加利福尼亚州圣巴巴拉的科学记者。除了《Popular Science》,她的作品还发表在《Scientific American》、《Smithsonian》及其他刊物上。她对基因、细胞、机器人、档案馆以及互联网上的奇特内容着迷。

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