Что такое искусственная поджелудочная железа?

Здоровье 11 февраля 2017

Патология сахарный диабет (СД) считается очень распространённым недугом, связанным с нарушением эндокринной системы.

Заболевание не только влечет за собой изменения в углеводном обмене, но и чревато тяжёлыми осложнениями. Также сахарный диабет причислен к факторам, провоцирующим развитие хронических патологий сердца.

Как известно, ХСН — довольно опасное заболевание. Зачастую именно сердечная недостаточность приводит к инвалидизации и снижению качества жизни.

Сахарный диабет развивается вследствие недостаточности эндокринной части поджелудочной железы или снижения резистентности тканей. В итоге инсулин перестаёт вырабатываться и попадать в кровь. Данный гормон нужен, чтобы происходил обмен углеводов, в частности глюкозы.

Большую опасность для здоровья представляет 1-й тип сахарного диабета, характеризующийся нарушением выработки инсулина. Чаще всего он проявляется в раннем возрасте (подростковый период), поэтому быстро приводит к повреждению нервной ткани, эндотелия сосудов, нефро- и ретинопатии.

На протяжении последних лет все чаще стала появляться информация о разработке такого изобретения, как искусственная поджелудочная железа. По данным учёных, подобный аппарат позволит существенно облегчить существование пациентов, больных СД.

Что такое искусственная поджелудочная железа?

Что такое искусственная поджелудочная железа?

Поджелудочная железа относится к органам пищеварительной системы. Основное её предназначение – выработка ферментов, необходимых для осуществления усваивания еды в кишечнике. Помимо этого поджелудочная железа имеет эндокринную часть.

В ней вырабатываются гормоны – глюкагон, соматостатин, инсулин. При нарушении продукции последнего развивается 1-й тип сахарного диабета. Искусственная поджелудочная железа – это устройство, благодаря которому должна осуществляться выработка инсулина в кровь.

Данный аппарат представляет собой встроенный механизм, выполняющий функцию поврежденного органа.

Что такое искусственная поджелудочная железа?

Механизм действия заменителя поджелудочной железы

Аппарат искусственной поджелудочной железы состоит из двух связанных механизмов. Первый – это инсулиновая помпа. Она была изобретена ранее и значительно облегчила жизнь пациентам с сахарным диабетом. Данное устройство представляет собой резервуар, в котором содержится инсулин короткого действия.

Как известно, больные с диагнозом «сахарный диабет» вынуждены постоянно подсчитывать количество съеденных углеводов и вводить гормон подкожно перед каждым приёмом еды.

Чтобы этого избежать, была изготовлена инсулиновая помпа. В ней содержится достаточное количество инсулина, который поступает в кровь самостоятельно, то есть без инъекций.

Кроме того, препарата, содержащегося в помпе, хватает на несколько дней.

Что такое искусственная поджелудочная железа?

Второй механизм, имеющийся в составе искусственного «органа», — это глюкометр. В отличие от инсулиновой помпы, этот прибор не имплантируется под кожу пациента. Он необходим с целью осуществления мониторинга уровня глюкозы в крови. Оба описанных механизма были изобретены ранее.

Отличием этого устройства является то, что в нем соединены эти 2 аппарата. Кроме того, оно работает в автономном режиме. При использовании инсулиновой помпы пациенту требуется постоянно вводить значение измеряемой величины глюкозы и рассчитывать дозу вводимого препарата.

Искусственная поджелудочная железа поможет избавить больных от этой обязанности.

Особенностью изобретения является то, что система мониторинга напрямую сообщается с инсулиновой помпой. Данный механизм носит название «система закрытой петли».

Чтобы устройство исправно работало, контроль над ним осуществляет опытный специалист, который имеет возможность следить за функционированием аппарата дистанционно.

Благодаря этому изобретению жизнь пациентов, страдающих 1-м типом сахарного диабета, не будет отличаться от здоровых людей. Ведь изобретение способно полностью восстановить работу поврежденного органа.

Что такое искусственная поджелудочная железа?

Функции искусственной поджелудочной железы

Основным предназначением изобретенного «органа» считается осуществление контроля над обменом углеводов. В норме эту функцию выполняет гормон инсулин.

При СД 1-го типа данное биологически активное вещество не продуцируется поджелудочной железой. Поэтому гормон необходимо вводить в кровь извне.

Чтобы приблизить жизнь пациентов к нормальному существованию, был изобретен искусственный орган. К основным функциям устройства относятся:

  1. Постоянный мониторинг уровня сахара в крови. Измерение проводится автономно каждые 5 минут.
  2. Введение инсулина короткого действия из помпы при гипергликемии. Поступление гормона в кровь должно осуществляться постоянно, в частности при употреблении пищи и выполнении физических нагрузок.
  3. Беспрерывный контроль устройства за сочетанной работой глюкометра и инсулиновой помпы.

Также к функциям аппарата следует отнести снижение риска развития осложнений сахарного диабета и улучшение качества жизни пациентов.

История создания искусственной поджелудочной железы: разработка изобретения

Учитывая то, как быстро в медицине происходят изменения в лучшую сторону, не стоит удивляться тому, что совсем скоро должен появиться такой прибор, который сможет полностью изменить жизнь пациентов, страдающих от инсулинозависимого СД.

К сожалению, несмотря на развитие трансплантологии, решить проблему заменой больного органа на здоровую поджелудочную железу практически невозможно. Всё же к 2014 году стало известно о разработке прибора, способного наладить углеводный обмен без рискованной операции.

В это время учёные впервые заявили о возможности создания аппарата, который сможет заменить поджелудочную железу. Исследования ведутся во многих странах. По заявлению разработчиков чудо-техники, искусственная поджелудочная железа станет применяться уже в 2018 году.

Если расчёты докторов верны, то в скором времени сахарный диабет перестанет быть одним из грозных заболеваний, каковым он считается до сих пор.

Что такое искусственная поджелудочная железа?

Клинические испытания изобретения

На протяжении двух лет проводятся крупные научные исследования, позволяющие в ближайшем будущем внедрить в практику такое устройство, как искусственная поджелудочная железа.

Появится аппарат, по заявлению ученых университета Виргинии, в 2018 году. Первое масштабное клиническое испытание было направлено на тестирование устройства, работающего по принципу «замкнутой петли».

В настоящее время осуществляется оценка эффективности прибора.

Отзывы ученых и врачей об изобретении

Изучением и разработкой чуда техники занимаются ученые многих передовых институтов диабетологии. По мнению врачей, устройство станет одним из великих достижений в области медицины.

Источник: fb.ru

Источник: https://monateka.com/article/80733/

Самодельная поджелудочная железа

Wall Street Journal, Kate Linebaugh Tech-Savvy Families Use Home-Built Diabetes Device Перевод: @bougakov, Geektimes

Медицинские компании работают над созданием искусственной поджелудочной железы. Но для многих семей ожидание стало слишком долгим.

Что такое искусственная поджелудочная железа?

Третьеклассник Эндрю Калабрезе (Andrew Calabrese) не расстаётся со своим рюкзаком нигде, когда находится в школе, расположенной в районе Сан-Диего. Рюкзак заполнен не только учебниками – в нём также его искусственная поджелудочная железа.

Устройство, которое долго рассматривалось как Святой Грааль технологий лечения диабета I типа не было собрано именитой медицинской компанией. Его не одобряли государственные регуляторы. Его собрал отец Эндрю.

Джейсон Калабрезе (Jason Calabrese), программист по профессии, следовал инструкциям, найденным онлайн – по ним он переделал инсулиновую помпу, чтобы автоматически вводить сыну нужную дозу гормона в ответ на колебания уровня сахара в крови. С одобрения семейного доктора Эндрю теперь носит самодельное устройство и в школу.

Семья Калабрезе не одинока: более 50 человек спаяли, собрали и запрограммировали подобные устройства для себя или для своих детей. Системы (известные как «системы с обратной связью», closed-loop systems) – изучаются десятилетиями, но прогресс в области технологий для мониторинга уровня сахара в реальном времени сделал их возможными на практике.

FDA сделало своим приоритетом рассмотрение и согласование таких устройств и несколько компаний уже над ними работают. Но этот процесс может занять годы, и технически продвинутые семьи начали брать дело в свои руки.

В самом начале Джейсон очень переживал за безопасность своего изделия. Он собирал его 2 месяца и потратил ещё недели на отладку. Сначала он использовал его только в выходные и по ночам. Когда же он убедился в его надёжности, он решил, что будет безответственным не использовать его на его 9-летнем сыне по полной.

Читайте также:  Диета при всех формах панкреатита у детей: примерное меню

«Диабет опасен сам по себе. Инсулин опасен. Я считаю, что то, что мы делаем, улучшает качество его жизни и снижает риск» – сказал 41-летний отец.

FDA обладает правом регулировать деятельность медицинских компаний и врачей. Но до тех пор, пока люди колдуют над инсулиновыми помпами сами и не продают/раздают их, федеральное ведомство связано по рукам.

Более миллиона американцев живут с диабетом I типа, аутоиммунным заболеванием, при котором поджелудочная железа прекращает вырабатывать инсулин – гормон, нужный для превращения сахара в энергию.

Повышение уровня сахара в крови грозит серьёзными долгосрочными последствиями – от отказа почек до комы.

Надежда на искусственную поджелудочную железу состоит в том, что алгоритм сможет грамотно дозировать инсулин по показаниям подкожного датчика, измеряющего уровень сахара.

Что такое искусственная поджелудочная железа?

Любительский проект, которым воспользовалась семья Калабрезе, OpenAPS (Open Artificial Pancreas System), был начат Даной Льюис (Dana Lewis, 27), живущей в Сиэтле. Дана, страдающая диабетом I типа, начала использовать систему в декабре 2014 в порядке эксперимента на себе. После месяцев ведения журнала своего проекта в Твиттере она привлекла внимание многих, кому требовалось подобное решение.

Главным препятствием было то, что желающим было необходимо собрать устройство самим. Дана и другие помогают советами, но в итоге это ответственность каждого – знать, как отладить аппарат. Так, кардиолог из Bay Area осваивает программирование, чтобы собрать устройство для своего годовалого ребёнка, диагноз которому поставили в марте.

Система включает в себя не очень современную инсулиновую помпу, радио-модуль, общающийся с постоянно работающим датчиком содержания глюкозы, портативный компьютер на плате и блок батарей.

Инсулиновая помпа выглядит как блок размером с пейджер – она занимается тем, что постоянно вводит инсулин в нужных дозах через катетер под кожу.

Разработка стала развитием ещё одного открытого проекта, в рамках которого заботящиеся о диабетиках искали способ удалённого мониторинга сахара в крови близких.

Размер установки меняется – та, что носит Эндрю Калабрезе, шаг за шагом уменьшилась с размеров коробки для обуви до величины футляра для наушников. Теперь ребёнок носит инсулиновую помпу и компьютер на поясе.

Джейсон Калабрезе уточняет, что разработка не станет универсальным средством – в первую очередь потому, что дозировка инсулина в соответствии со съеденным всё равно высчитывается вручную.

К тому же система подвержена огрехам технологии – таким, как редкие отказы помпы и засоры катетера. Но при всём при том, заключает отец, алгоритм более дисциплинирован.

«Люди для подобного приспособлены плохо; это удел машин».

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru  12.05.2016

Источник: http://www.vechnayamolodost.ru/articles/drugie-nauki-o-zhizni/samodelnaya-podzheludochnaya-zheleza/

Искусственная поджелудочная железа будет создана к 2018 году — Naked Science

Искусственная поджелудочная железа – устройство, которое контролирует уровень глюкозы в крови у пациентов с сахарным диабетом первого типа, а затем автоматически регулирует уровень инсулина, попадающего в организм, – будет готова к 2018 году. Об этом заявили в Европейской ассоциации по изучению диабета.

Что такое искусственная поджелудочная железа?

Как сообщает Science Daily, сейчас разработчики искусственной железы отрабатывают точность работы устройства, а также изучают вопросы кибербезопасности, чтобы уберечь механизм от взлома хакерами. Существующие сегодня медицинские технологии включают отдельно инсулиновую помпу для доставки инсулина в организм и глюкометр для замера уровня глюкозы в органических жидкостях.

Искусственная поджелудочная железа, по словам разработчиков, замкнет эти технологии «в один контур».

«Предварительные испытания получили положительные отзывы от пациентов в основном из-за того, что с искусственной поджелудочной им не приходилось все время следить за своим состоянием – это делалось автоматически», – пояснили авторы технологии из Кембриджского университета, доктора Роман Говорка и Худ Табит.

Потребность в инсулине для каждого больного индивидуальна.

Человек должен постоянно контролировать уровень сахара, чтобы убедиться, что это ему не грозит гипергликемией (когда сахара в крови слишком много) или гипогликемией (когда сахара слишком мало).

Оба эти осложнения могут привести к серьезным повреждениям кровеносных сосудов и нервных окончаний и в итоге – к проблемам с сердечно-сосудистой системой.

Есть альтернативы искусственной поджелудочной железе – трансплантация поджелудочной железы, пересадка ее бета-клеток, которые производят инсулин. Однако реципиентам этих трансплантатов требуются лекарства, подавляющие их иммунную систему.

В случае трансплантации всей поджелудочной железы, что требует серьезного хирургического вмешательства, и трансплантации островковых клеток, иммунная система организма может атаковать трансплантированные клетки и уничтожить большую их часть (80% в некоторых случаях).

Искусственная поджелудочная железа устраняет необходимость серьезной операции и прием иммунодепрессантов.

Источник: https://naked-science.ru/article/sci/iskusstvennaya-podzheludochnaya

Источник: https://ru.medic-life.com/looking-to-lead-stronger-healthier-life-13180

Источник: https://ru.oldmedic.com/looking-to-lead-stronger-healthier-life-48866

Миниатюрная искусственная поджелудочная железа, которую могут использовать и дети

Южнокорейский разработчик компания EOFlow совместно с JDRF, организацией, специализирующейся на финансировании исследований в сфере лечения диабета 1 типа, разрабатывают носимый, одноразовый, наклеиваемый на тело миниатюрный прибор, предназначенный для автоматического ввода инсулина для людей, страдающих от диабета 1 типа.

EOFlow уже получила для своего устройства, получившего название EOPatch, разрешение на использование от корейского регулятора медицинской отрасли.

Этот продукт использует собственную электроосмотическую насосную технологию, которая позволила сделать устройство миниатюрным и легким, на чем и основывают свои планы корейские ученые по созданию автоматизированной системы ввода инсулина, которую смогут использовать маленькие дети.

EOFlow надеется использовать финансовые ресурсы JDRF для разработки и проведения клинических исследований носимого устройства, которое состоит из инсулиновой помпы и интегрированного сенсора уровня сахара в крови, которые работают по программе замкнутого цикла, автономно регулирующей уровень сахара при минимальном участии пользователя. Это первый случай, когда JDRF выделяет средства для финансирования компании из Кореи.

Отметим, что это уже не первый проект создания носимой системы типа искусственная поджелудочная железа.

Но пока существующие системы достаточно громоздки и требуют прямого контакта с телом либо должны находиться непосредственно у тела человека, что может стать барьером для широкого применения подобных систем.

Причем влияние этого фактора особенно увеличивается в случае детей, которым очень трудно сохранять свое тело без резких движений и перемещений.

Новый проект ставит своей целью снизить барьеры, мешающие использованию систем класса искусственная поджелудочная железа диабетиками, в том числе и снизить нагрузку на тело.

При этом система корейских разработчиков продемонстрировала свою безопасность и эффективность, а конструкция, созданная в первую очередь с учетом потребностей человека, существенно превосходит конкурентные системы.

Это и значительная минимизация действий, требуемых для подготовки, установки и замены компонентов системы, и интеграция разных компонентов системы в единое устройство, позволяющая снизить неудобство, связанное с обслуживанием отдельных частей, и собственно сам размер носимого устройства.

Предполагается, что это одноразовое устройство можно носить, не снимая, в течение трех дней, после чего оно быстро меняется на другое.

Размер устройства 49.9 x 32.4 x 12.9 мм, вес — 18 г (без инсулина).

Источник: https://evercare.ru/eopatch

ПОИСК

    Глава 22 Проектирование и разработка глюкозных сенсоров для искусственной поджелудочной железы [c.316]

    Глюкозные сенсоры для искусственной поджелудочной железы [c.317]

    Установление связи между микрососудистыми осложнениями при сахарном диабете и гипергликемией [46] привело к интенсификации инсулиновой терапии либо многократными ежедневными инъекциями инсулина, либо непрерывным его вливанием в надежде, что это улучшит метаболический контроль и тем самым предотвратит возникновение последующих осложнений. Сравнив содержание сахара в крови больных инсулин-зависимым диабетом при использовании искусственной поджелудочной железы (система с замкнутым контуром), насоса для непрерывного вливания инсулина (открытая система) и интенсифицированной обычной инсулиновой терапии, авторы [37] не обнаружили заметной разницы между этими тремя режимами. Они полагают, что все три метода в принципе способны обеспечить примерно одинаковую, почти нормальную гликемию. [c.318]

    Электрохимические глюкозооксидазные сенсоры для искусственной поджелудочной железы типы детекторов [c.322]

    Искусственная поджелудочная железа [c.327]

    В работе [7] описана имплантация страдающей диабетом собаке небольшой искусственной поджелудочной железы, состоящей из глюкозного сенсора с кислородным детектором, электронного блока, микронасоса и источника питания. Сенсор аналогичен рассмотренному в разделе 22.4.1.

Насос представлял собой пьезоэлектрический прибор, отделенный от резервуара с инсулином соленоидным клапаном. Инсулин вводился в брюшную полость при синхронной подаче импульсов на насос и клапан. Однако в этих экспериментах, как и в дополнительных опытах на семи собаках [c.

327]

    Глюки тыс сенсоры дл.ч искусственной поджелудочной железы 329 [c.329]

    Носимая искусственная поджелудочная железа [c.340]

    Характеристики глюкозного сенсора игольчатого типа вполне позволяют применять его в контрольной системе с замкнутым контуром, причем в варианте для ношения пациентом. Авторы разработали носимую искусственную поджелудочную железу, которая состоит из игольчатого глюкозного сенсора, микрокомпьютерной [c.340]

    Предварительные технические условия использования сенсоров в медицине детально обсуждаются ниже. Очевидно, однако, что для управления инсулиновым насосом можно использовать только сигнал сенсора, быстро реагирующего на изменение концентрации глюкозы в крови и характеризующегося надежностью, селективностью и отсутствием дрейфа базовой линии. Объединение такого сенсора с неизбежно довольно сложным имплантируемым инсулиновым насосом (который должен был быть опробован в 1986 г.) позволит создать эффективную искусственную поджелудочную железу. Подкожные сенсоры [9] обладают очевидными преимуществами в смысле доступности, однако во время приема пищи их сигналы запаздывают по сравнению с изменениями концентрации глюкозы в крови. Найти решение этой проблемы довольно трудно, поскольку физиологическая концентрация инсулина после еды увеличивается очень быстро [1]. Кроме того, для управления имплантированным насосом сигнал должен как-то передаваться через кожу к насосу. Поэтому первые подкожные сенсоры, видимо, лучше использовать совместно с обычными способами введения инсулина под кожу (инъекцией или с помощью дозирующего насоса), обрабатывая данные в уме или при помощи специализированного компьютера [10]. [c.574]

    Было бы полезно определять у пациентов, страдающих диабетом, и другие субстраты (табл. 36.1).

При физиологически наиболее целесообразном ежедневном введении инсулина возрастает риск острых обострений диабета при других болезнях (например, инфекции), и желательно было бы иметь прибор, предупреждающий о высоком уровне содержания кетонов (например, 3-гидроксибутирата) в крови.

Для этой цели снова наиболее пригодны накожные и подкожные сенсоры (или детекторы ацетона в выдыхаемом воздухе). Быстрое увеличение концентрации лактата в крови может наблюдаться не только в отделениях интенсивной терапии.

В отсутствие физической нагрузки это свидетельствует о сверхбыстром увеличении скорости оборота глюкозы, связанном с передозировкой инсулина. Объединение лактатного сенсора и сенсора глюкозы, контролирующего подачу инсулина, могло бы быть первым шагом к достижению совершенства, свойственного природным В-клеткам. Следующими кандидатами на постоянный контроль в системе искусственной поджелудочной железы являются аминокислоты. [c.574]

    Если не вдаваться в детали, то в количественном отношении наиболее широко в медицине применяются фермент-содержа-щие датчики нескольких разновидностей для определения содержания глюкозы. На их основе будет разработан ряд устройств, например дешевые, точные и надежные приборы для проведения анализов in vivo.

Считается, что основное применение они найдут при регуляции содержания сахара в крови у больных диабетом. Недостаточно точный контроль уровня сахара при этой болезни, по-видимому, приводит к развитию отдаленных, опасных для жизни побочных последствий диабета.

Использование датчиков позволит замкнуть цепь контроля в аппаратах искусственная поджелудочная железа . [c.19]

    При постоянном наблюдении больных диабетом необходима система вливания инсулина, контролируемая уровнем глюкозы. Для преодоления различных трудностей, связанных, например, со стабильностью ферментной мембраны или широким концентрационным диапазоном, прилагались большие усилия.

Первая система с обратной связью. Biostator, описана в работе [13]. При использовании разбавленной крови ферментный электрод этой системы работает стабильно до 50 ч и дает линейный отклик при концентрации глюкозы до 27,5 ммоль/л.

В работах [1, 67] предложены имплантируемые сенсоры с электродами игольчатого типа (см. также гл. 23). В обоих приборах изменяется концентрация глюкозы в промежуточной ткани, которая ниже, чем в венозной крови.

Исследования Шичири [67] привели к созданию переносной искусственной поджелудочной железы массой 400 г, состоящей из игольчатого сенсора, миникомпьютера и системы привода двух шприцов. [c.262]

    Наиболее хорошо разработанным типом глюкозных сенсоров являются сенсоры с амперометрическим детектированием образующегося в ферментативной реакции пероксида водорода [21, 38, 48] (рис. 22.5,6).

Авторы [13] приспособили один из таких хнсоров для прикроватного устройства искусственной поджелудочной железы. Аналогичные сенсоры использовались в тех же целях еще несколькими группами исследователей (см. раздел 22.7).

За последние десять лет были внесены усовершенствования в конструкцию сенсора, способ связывания фермента с его подложкой и функциональные шрактеристики электродов. [c.323]

    Авторами данной главы разработан [18, 19] глюкозный сенсор игольчатого типа, арактеристики которого in vivo и in vitro позволяют применять его для мониторинга люкозы в тканях.

Использование такого сенсора в качестве чувствительного элемента портативной искусственной поджелудочной железе с замкнутым контуром обеспе-ивает у больных диабетом регуляцию гликемии в течение шести дней и более [17]. [c.331]

     глюкозы в крови (> ), определяемое с помощью сенсора, введенного в )бмную вену собаки, сопоставляли с результатами (х), полученными на стационарной стеме искусственной поджелудочной железы. В этом случае у = 0,98х + 2, = 0,998, = 92.

Тесная корреляция имеется и между теми же величинами х и концентрациями юкозы (> ), измеряемыми игольчатыми сенсорами в подкожной ткани у = 0,85х + 3, = 0,956, п = 144. Как видно из рис. 23.

2, хорошая корреляция между измеряемыми ольчатым сенсором в подкожной ткани величинами и истинным содержанием юкозы в крови (х) наблюдается и у добровольцев. [c.335]

    Методика гликемического контроля в системе с замкнутым контуром с помощью носимой искусственной поджелудочной железы [c.341]

    Была предпринята попытка гликемического контроля пациентов с инсулин-зависимым диабетом при помощи переносимой искусственной поджелудочной железы.

В алгоритмах вливания инсулина и глюкагона использовали следующие значения параметров Кр = 0,51 = 4,89 К, = -2,02 Ср = 3,6 С = 7,2 С, = 0,4 и т = 10. Сенсор заменяли новым через каждые три дня.

У всех пациентов данные контроля гликемии сравнивали с результатами, полученными в интенсивном режиме многократных инъекций инсулина и режиме непрерывного подкожного введения инсулина. [c.341]

    На рис. 23.8 изображены типичные графики шестидневного контроля гликемии у больного инсулин-зависимым диабетом. У всех исследованных пациентов достигалась регуляция гликемии на физиологическом уровне. Как показано на рис. 23.

7, у пациентов с носимой искусственной поджелудочной железой такие индексы ежедневного отклонения гликемии от нормы, как MBG (средняя концентрация глюкозы), М (показатель контроля сахара в крови больных диабетом) [14] и MAGE (среднее отклонение гликемии от нормы), существенно улучшаются по сравнению с пациентами, подвергаемыми обычной инсулиновой терапии, интенсивной терапии с многократным введением инсулина и непрерывному введению инсулина под кожу. [c.342]

    Успешный гликемический контроль больных диабетом с помощью искусственной поджелудочной железы [1, И, 13] подчеркивает важность непрерывного мониторинга гликемии для установления строгого контроля.

Основная трудность в распространении гликемического контроля на больных диабетом заключается в разработке имплантируемого глюкозного сенсора, позволяющего определять глюкозу в тканях с высокой точностью. [c.

342]

    Телеметрическая система на основе итольчатото тлюкозното сенсора вполне пригодна для слежения за концентрацией глюкозы у амбулаторных больных. Кроме того, для поддержания гликемии у больных диабетом на уровне, близком к физиологическому, в течение более шести дней разработана переносная искусственная поджелудочная железа, включающая игольчатый глюкозный сенсор. [c.343]

    Неустойчивость реакции организма на подкожное введение инсулина также дала толчок к созданию приборов, способных вводить инсулин внутривенно, что физиологически более целесобразно. Требуемое количество инсулина заметно варьирует в зависимости от приема пищи, физической нагрузки, стрессов, телесных повреждений, инфекций и даже времени суток.

Поэтому значительное внимание привлекают приборы, которые могут непрерывно следить за содержанием глюкозы в крови и выходной сигнал которых можно использовать для управления инсулиновым насосом.

Именно это достоинство такой искусственной поджелудочной железы [2] как магнитом почти неминуемо привлекает тех, кто больше интересуется применением биосенсоров в медицине, чем просто обычными измерительными приборами. [c.569]

Источник: https://www.chem21.info/info/1412003/

Искусственная поджелудочная железа: обзор

Патология сахарный диабет (СД) считается очень распространенным заболеванием, связанным с нарушением эндокринной системы. Заболевания не только влечет за собой изменения в углеводном обмене, но и грозит тяжелыми осложнениями. Также сахарный диабет причислен к факторам, провоцирующим развитие хронических патологий сердца.

Как известно, ХСН — достаточно опасное заболевание. Чаще всего именно сердечная недостаточность приводит к инвалидизации и снижению качества жизни. Сахарный диабет развивается вследствие недостаточности эндокринной части поджелудочной железы или снижение резистентности тканей. В результате инсулин перестает вырабатываться и попадать в кровь.

Данный гормон нужен, чтобы происходил обмен углеводов, в частности глюкозы.

Большую опасность для здоровья представляет 1-й тип сахарного диабета, характеризующееся нарушением выработки инсулина.

Чаще всего он проявляется в раннем возрасте (подростковый период), поэтому быстро приводит к повреждению нервной ткани, эндотелия сосудов, нефро — и ретинопатии.

На протяжении последних лет все чаще стала появляться информация о разработке такого изобретения, как искусственная поджелудочная железа. По данным ученых, подобный аппарат позволит существенно облегчить существование пациентов, больных СД.

Что такое искусственная поджелудочная железа?

Поджелудочная железа относится к органам пищеварительной системы. Основное ее назначение – выработка ферментов, необходимых для усваивания пищи в кишечнике. Кроме этого поджелудочная железа имеет эндокринную часть. В ней вырабатываются гормоны – глюкагон, соматостатин, инсулин.

При нарушении продукции последнего развивается 1-й тип сахарного диабета. Искусственная поджелудочная железа – это устройство, благодаря которому должна осуществляться выработка инсулина в кровь. Этот аппарат представляет собой встроенный механизм, выполняющий функцию поврежденного органа.

Механизм действия заменителя поджелудочной железы

Аппарат искусственной поджелудочной железы состоит из двух связанных механизмов. Первый – это инсулиновая помпа. Она была изобретена раньше и значительно облегчила жизнь пациентам с сахарным диабетом. Это устройство представляет собой резервуар, в котором содержится инсулин короткого действия.

Как известно, больные с диагнозом «сахарный диабет» вынуждены постоянно подсчитывать количество съеденных углеводов и вводить гормон подкожно перед каждым приемом пищи. Чтобы этого избежать, была изготовлена инсулиновая помпа. В ней содержится достаточное количество инсулина, поступающего в кровь самостоятельно, то есть без инъекций.

Кроме того, препарата, содержится в помпе, хватает на несколько дней.

Второй механизм, имеющийся в составе искусственного «органа» — это глюкометр. В отличие от инсулиновой помпы, этот прибор не имплантируется под кожу пациента. Он необходим с целью осуществления мониторинга уровня глюкозы в крови. Оба описанных механизма были изобретены ранее.

Отличием этого устройства является то, что в нем совмещены эти 2 аппарата. Кроме того, оно работает в автономном режиме. При использовании инсулиновой помпы пациенту нужно постоянно вводить значения измеряемой величины глюкозы и рассчитывать дозу препарата.

Искусственная поджелудочная железа поможет избавить больных от этой обязанности.

Особенностью изобретения является то, что система мониторинга непосредственно соединяется с инсулиновой помпой. Данный механизм имеет название «система закрытой петли».

Чтобы устройство исправно работало, контроль над ним осуществляет опытный специалист, который имеет возможность следить за функционированием аппарата дистанционно.

Благодаря этому изобретению жизни пациентов, страдающих 1-м типом сахарного диабета, не будет отличаться от здоровых людей. Ведь изобретение способно полностью восстановить работу поврежденного органа.

Функции искусственной поджелудочной железы

Основным назначением изобретенного «органа» считается осуществление контроля за обменом углеводов. В норме эту функцию выполняет гормон инсулин.

При СД 1-го типа это биологически активное вещество не вырабатывается поджелудочной железой. Поэтому гормона необходимо вводить в кровь извне.

Чтобы приблизить жизнь пациентов к нормальному существованию, был изобретен искусственный орган. К основным функциям устройства относятся:

  • Постоянный мониторинг уровня сахара в крови. Измерение производится автономно каждые 5 минут.
  • Введение инсулина короткого действия с помпы при гипергликемии. Поступления гормона в кровь должен осуществляться постоянно, в частности при употреблении пищи и выполнении физических нагрузок.
  • Непрерывный контроль устройства с совмещенной работой глюкометра и инсулиновой помпы.

Также к функциям аппарата следует отнести снижение риска развития осложнений сахарного диабета и улучшения качества жизни пациентов.

История создания искусственной поджелудочной железы: разработка изобретения

Учитывая то, как быстро в медицине происходят изменения в лучшую сторону, не стоит удивляться тому, что совсем скоро должен появиться такой прибор, который сможет полностью изменить жизнь пациентов, страдающих от инсулинозависимого СД.

К сожалению, несмотря на развитие трансплантологии, решить проблему заменой больного органа на здоровую поджелудочную железу практически невозможно. Всего же до 2014 года стало известно о разработке прибора, способного наладить углеводный обмен без рискованной операции.

В это время ученые впервые заявили о возможности создания аппарата, который сможет заменить поджелудочную железу. Исследования ведутся во многих странах. По заявлению разработчиков чудо-техники, искусственная поджелудочная железа станет применяться уже в 2018 году.

Если расчеты докторов верны, то вскоре сахарный диабет перестанет быть одним из грозных заболеваний, которым он считается до сих пор.

Клинические испытания изобретения

в Течение двух лет проводятся большие научные исследования, позволяющие в ближайшем будущем ввести в практику такое устройство, как искусственная поджелудочная железа.

Появится аппарат, по заявлению ученых университета Виргинии, в 2018 году. Первое масштабное клиническое испытание было направлено на тестирование устройства, работающего по принципу «замкнутой петли».

В настоящее время осуществляется оценка эффективности прибора.

Отзывы ученых и врачей о изобретение

Изучением и разработкой чуда техники занимаются ученые многих передовых институтов диабетологии. По мнению врачей, устройство станет одним из крупных достижений в области медицины.

Источник: https://stomatlife.ru/medicina/iskusstvennaya-podzheludochnaya-zheleza-obzor.html

Ссылка на основную публикацию