患有糖尿病的人通常需要每天或每周注射一次胰岛素。但一项在小鼠身上测试的新型设备有一天可能会消除对针头的需求。
在一项今天发表在《科学转化医学》杂志上的研究中,中国研究人员使用智能手机应用程序启动了植入在一小群糖尿病小鼠体内的产生胰岛素的细胞。在细胞启动后不到两个小时,这些动物的血糖就稳定下来,而且没有出现低血糖。
该设备的最高级版本使用一枚硬币大小的水凝胶胶囊,植入小鼠皮肤下。胶囊内有LED灯和经过工程改造的细胞,这些细胞会在远红外光的刺激下释放胰岛素。当小鼠的血糖过高时,定制的安卓应用程序上的按钮会启动LED灯,从而触发细胞释放胰岛素。
该应用程序允许用户确定LED灯的亮度以及亮起的时间,以控制细胞制造多少胰岛素。连接到普通血糖仪的蓝牙发射器可以通知智能手机应用程序小鼠的血糖何时偏高,从而自动触发胰岛素的产生。
尽管结果很有前景,但该系统尚未准备好进入主流。智能手机应用程序实际上与一个服务器通信,有点像智能家居中心,该中心会开启围绕小鼠的电磁场线圈。电磁场为植入物中的LED灯供电——因此它只有在小鼠站在一个小圆环内时才起作用,这对于任何偶尔需要出门的糖尿病患者来说都是一个问题。此外,目前的设计仍然需要使用针头来测试血糖。
研究人员称之为 HydrogeLED 的设备,未来的版本有望解决这两个问题。该研究的作者叶海峰设想了一个内置的血糖仪,可以全天候监测患者的血糖,在需要胰岛素时自动触发电池供电的LED灯。
在 HydrogeLED 能够进入人体试验之前,还有很长的路要走。叶海峰和他的同事需要在一更多动物身上进行测试(此版本仅在五到六只动物身上进行测试),特别是大型动物,如狗或猴子,并且测试时间要超过这项初步研究的 15 天。他们还需要确保所有材料都是安全的,并且不会引发免疫反应或排斥。
怀俄明大学生物学家马克·戈梅尔斯基在与该论文配套的评论中问道:“我们应该多久才能在街上看到人们戴着时尚的LED腕带,照射植入的、经过基因工程改造的细胞,这些细胞在智能手机的控制下产生遗传编码的药物?”“目前还不行,但(这项工作)为我们提供了对智能细胞疗法未来令人兴奋的一瞥。”