جهاز إلكتروني جديد يهدف لخفض سكر الدم لدى مرضى السكري بدون أدوية

ابتكار سويسري واعد لعلاج مرض السكري من النوع الثاني

نجح فريق من الباحثين في المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ، بقيادة الباحث مارتن فوسينيغر، في تطوير نظام إلكتروني متطور قابل للزرع داخل الجسم. ويهدف هذا الابتكار إلى خفض مستويات الجلوكوز في الدم لدى مرضى السكري من النوع الثاني، عبر استخدام محفز متخصص يعمل على تحويل الجلوكوز الزائد إلى مادة أخرى يتخلص منها الجسم طبيعياً عن طريق البول، وذلك بحسب ما نقلته تقارير صحفية استناداً إلى دورية “Science American”.

آلية عمل الجهاز الإلكتروني المزروع

يعتمد الابتكار على محفز مصنوع بالكامل من مواد غير عضوية، ودون الحاجة لأي خلايا حية أو إنزيمات أو مكونات بيولوجية معقدة. ويتكون هذا المحفز من ألياف الجرافيت المدعمة بتجمعات نانوية من الذهب، بالإضافة إلى جسيمات أصغر من البلاتين. يعتمد الجهاز على استخدام الطاقة الكهربائية لتحويل جزء من الجلوكوز الزائد في الدم إلى مادة تُعرف بـ «الجلوكونات»، والتي يتخلص منها الجسم عبر البول، مما يقلل بدوره من كمية الجلوكوز المتاحة لعمليات الأيض والتخزين داخل الأنسجة الحية.

كما يحتوي النظام على وحدة تحكم إلكترونية دقيقة موضوعة داخل غلاف مصمم بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، مع إمكانية تزويده بالطاقة بشكل لاسلكي، وهو ما يسمح بتشغيل المحفز بفاعلية دون الحاجة إلى توصيلات كهربائية خارجية مباشرة داخل الجسم.

مستشعر ذكي للتحكم الدقيق بالمستويات

يرتبط الجهاز الجديد بمستشعر مستمر لقياس نسبة الجلوكوز، يشبه إلى حد كبير الأجهزة التقليدية التي يرتديها مرضى السكري عادةً على الذراع. وعقب تناول الطعام وارتفاع مستويات السكر، يرسل المستشعر إشارة مباشرة إلى هاتف ذكي أو ساعة ذكية لتفعيل المحفز والشروع في تحويل الجلوكوز باستخدام الطاقة الكهربائية.

وما يميز هذا التصميم هو قدرة النظام على التوقف تلقائياً فور انخفاض مستويات الجلوكوز إلى النطاق المستهدف، مما يقلل بصورة كبيرة من مخاطر حدوث هبوط حاد ومفرط في السكر، حيث يعمل الجهاز حصرياً وفق الحاجة بدلاً من التشغيل المستمر.

نتائج إيجابية في التجارب المعملية

أخضع الباحثون المحفز لاختبارات دقيقة داخل خزان يحتوي على خمسة لترات من محلول مغذٍّ غني بالجلوكوز، وهي كمية تقارب حجم الدم لدى الإنسان البالغ. وفي السياق ذاته، أظهرت التجارب العملية التي أجريت على فئران مصابة بالسكري قدرة ملحوظة على ضبط مستويات السكر بدقة، إلى جانب تسجيل انخفاض ملحوظ في وزن الحيوانات وتحملها الجيد للجهاز طوال فترة اختبار استمرت لمدة ستة أبأسيع.

وأكد الباحثون أن النظام قد عمل بجهد كهربائي منخفض للغاية، ولم تظهر نتائج التجارب أي مؤشرات على تلف الأنسجة نتيجة التأثيرات الكهربائية أو الحرارية.

آفاق مستقبلية كبديل للعلاجات التقليدية

يرى فريق البحث أن اعتماد الإلكترونيات للتحكم المباشر في الجلوكوز يفتح آفاقاً ومساراً مختلفاً تماماً عن العلاجات التقليدية المعتمدة على الأدوية أو تحفيز العمليات البيولوجية. ويعمل الباحثون في الوقت الحالي على تطوير الابتكار وتمهيد تحويله إلى جهاز طبي عملي قابل للاستخدام البشري، مستفيدين من توفر مكونات التحكم ونقل الطاقة اللاسلكية.