Искусственно выращенная поджелудочная железа

Сахарный диабет можно охарактеризовать как сложное нарушение в работе эндокринной системы, имеющее широкую распространенность. Патология приводит к проявлению изменений процессов углеводного обмена.

Основная опасность подобного недуга состоит в высокой вероятности проявления последствий, диабет имеет множество органов-мишеней. Причина развития заболевания состоит в нарушениях работы поджелудочной железы или снижения восприимчивости тканей организма к инсулину. На этом фоне происходит сбой процессов продуцирования гормона.

Заболевание приводит к существенному снижению качества жизни пациента и выступает причиной многих ограничений. Больной должен регулярно проводить измерения показателей сахара при помощи глюкометра и вводить инсулин, соблюдать жесткую диету.

Разработки механизмов, позволяющих улучшить жизнь пациента, идут и в настоящее время. Настоящим мировым прорывом стало изобретение искусственного аналога поджелудочной железы. С принципом работы аппарата предстоит ознакомиться читателю.

Искусственная поджелудочная железа – прорыв в лечении сахарного диабета.

Что представляет собой искусственная поджелудочная железа?

Внешний вид устройства.

Искусственная поджелудочная железа (на фото) представляет собой специальное медицинское устройство, выступающее более совершенным аналогом инсулиновой помпы. Искусственная поджелудочная железа представляет собой беспроводной аналог инсулиновой помпы, обеспечивающий регуляцию показателей сахара в крови при помощи своевременной подачи инсулина. Управление устройством осуществляется при помощи любого планшета или смартфона со специальной установленной программой.

Основным предназначением искусственного органа является контроль показателей сахара в крови и своевременная подача инсулина при наличии необходимости. Такое устройство помогает пациентам при сахарном диабете 1 типа забыть о необходимости проведения постоянных тестов с использованием глюкометра.

Прибор – успешное сочетание главных функций.

Специальное приложение, устанавливаемое на смартфон пациента, позволяет активно использовать следующие функции, рассмотренные в таблице:

Функции искусственной поджелудочной железы1.Обеспечение регулярного мониторинга над показателями сахара в крови пациента.2.Осуществление управления над инсулиновой помпой.3.Позволяет осуществлять контроль над гликемией.4.Позволяет упростить процесс обращения за помощью в дистанционном режиме.5.Обеспечивает передачу данных обследования на ПК лечащего врача.

В настоящее время устройство не прошло окончательное освидетельствование, но его цена известна. Особенности разработки устройства, механизм его действия и принцип работы рассмотрены в видео в этой статье.

Контроль над работой прибора осуществляется при помощи смартфона.

Важно! Основное предназначение искусственной поджелудочной железы – профилактика опасных осложнений СД. Устройство обеспечивает минимизацию риска их возникновения.

Проводимые испытания

В настоящее время метод не нашел широкого применения в РФ.

В 2016 году в рамках исследования, проводимого за счет Национального института здоровья, проводились клинические испытания позволяющие установить эффективность работы искусственного органа. Первый этап тестирования подразумевал проведение контроля над использованием устройства у 240 человек, с диагнозом сахарный диабет первого типа в течение полугода.

Эффективность искусственного органа в ходе эксперимента сравнивалась со стандартной инсулиновой помпой по классическим параметрам:

удобство и достоверность получения данных о изменении показателей сахара в крови пациента;
вероятность развития гипогликемии при использовании устройства (повышается или снижается риск;
удобство использования прибора пациентом.

Насколько безопасен метод.

Во второй части эксперимента участие приняли 180 пациентов, успешно прошедших первый этап исследования. В ходе проведения испытания исследовался усовершенствованный алгоритм работы аппарата.

Работа поджелудочной железы здорового человека

Поджелудочная железа – орган пищеварительной системы, обладающий внутреннесекреторной и внешнесекреторной функциями. Внешнесекреторная функция обеспечивается производством панкреатического сока, в составе которого присутствуют пищеварительные ферменты.

Какие функции поджелудочная обеспечивает в организме здорового человека?

Поджелудочная железа человека производит гормоны и принимает непосредственное участие в обменных процессах. Обеспечивает углеводный, жировой и белковый обмен.

В поджелудочной человека находятся островки Лангерганса, работающие в качестве желез внутренней секреции. Именно они выделяют в системный кровоток инсулин и глюкогон – гормоны, регулирующие метаболические процессы. Разрушение подобных клеток приводит к нехватке инсулина и провоцирует развитие сахарного диабета 1 типа.

Внедрение искусственного заменителя

Что о методе думают врачи.

Информация о создании искусственного аппарата, замещающего работу поджелудочной железы, вызвало фурор среди пациентов с диагнозом СД. Информация о разработке подобного приспособления дарит надежду на полноценную жизнь миллионам диабетиков, в то время как врачи относятся к такому изобретению с долей скептицизма.

Связано это с тем, что врач, контролирующий подобную терапию, должен будет полностью разобраться в ее принципе, а это довольно сложно.

Метод позволит диабетику избавиться от обыденных процедур.

При СД пациент испытывает постоянную нужду во введении гормона инсулина при помощи шприцев или инсулиновой помпы. Инъекции приходится делать минимум 2 раза в сутки, а в некоторых случаях 3-4.

Не смотря на существующие методы контроля над показателями сахара, подобрать на 100% адекватную дозировку вещества просто невозможно, потому вводимые пациентом дозы не всегда соизмеримы с потребностями его организма.

Специалисты Кембриджского университета констатируют тот факт, что аппарат, носящий название искусственная поджелудочная железа наилучшим образом подходит для постоянного контроля над течением патологии и введения требуемых доз инсулина. Высокая точность устройства позволяет подбирать дозировки с минимальными погрешностями.

Специалисты из российской федерации говорят о том, что такая система может работать, но адаптировать ее будет крайне сложно. Придется уделить особое внимание переподготовке медперсонала. С некоторыми сложностями могут столкнуться и сами пациенты, обучающиеся в течение нескольких лет жизни с диабетом по стандартной схеме.

Метод является безопасной альтернативой процедуре трансплантации.

До недавних пор, единственным вариантом возвращения пациента к жизни без диабета была операция по трансплантации поджелудочной железы. Проведение вмешательства такого характера сопряжено с рисками и определенными сложностями.

Инструкция по подготовке к операции довольно сложна потому метод не нашел широкой распространенности. Подобное вмешательство проводилось лишь по жизненным показаниями при условии возможности подбора подходящего биологического материала.

Безусловно, искусственная поджелудочная железа не дает пациенту жизнь без диабета, но такой аппарат в буквальном смысле возлагает на себя ответственность за течение СД у пациента.

Стоит сделать вывод о том, что создание такого аппарата – существенный прорыв в эндокринологии и диабетологии в частности. Возможно, методика получит широкую распространенность и избавит пациентов от постоянной необходимости во введении инсулина при помощи шприца, контроля и подбора доз и постоянного проведения замеров, отображающих показатели сахара в крови.

Источник

В Сколково создана искусственная поджелудочная железа, управляемая с помощью приложения на смартфоне. Необычная инсулиновая помпа сможет полностью взять на себя функции удаленного органа у пациентов с травмами и онкологическими заболеваниями, а также поддерживать нужный уровень инсулина в норме без ежедневных подсчетов у диабетиков.

Резиденты фонда «Сколково» представят проект на Российском инвестиционном форуме в Сочи 13 февраля. Авторы разработки рассказали корреспонденту Федерального агентства новостей, как современный гаджет может продлить жизнь десяткам тысяч россиян.

«Самый опытный врач и самый опытный пациент не в состоянии идеально подобрать настройки инсулиновой помпы, потому что день ото дня и даже в течение дня потребность в инсулине меняется», — рассказал ФАН научный сотрудник Отдела инноваций и развития Института диабета ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр эндокринологии», старший научный консультант ООО «Бета-Тех» Юрий Филиппов.

На объемы требуемого инсулина влияют десятки параметров: это не только еда и физическая активность, но и настроение, погода, стресс, умственная нагрузка, состояние здоровья, напомнил собеседник ФАН.

В России создали первую в мире искусственную поджелудочную железу с управлением на смартфоне

«Вплоть до того, есть насморк или нет, — это все тоже влияет. Учесть это количественно при подсчете дозы инсулина, которую человек сам себе вводит, очень сложно. Люди ошибаются в подсчетах, и содержание глюкозы в крови в итоге выходит за пределы нормы», — пояснил Филиппов.

Компания-резидент фонда «Сколково» объединила несколько практикующих эндокринологов, математиков и программистов. Их совместная разработка сегодня не имеет аналогов в мире: через приложение на смартфоне инсулиновая помпа подключается к нейросети, оперирующей массивом данных пациентов. Алгоритм просчитывает и корректирует дозу инсулина, вводимую человеку. Все существующие сегодня аналоги либо не имеют алгоритма автоматической регулировки настроек, либо он встроен в саму помпу.

По словам разработчиков, даже самые простые модели смартфонов сегодня обладают более совершенными вычислительными возможностями, чем все имеющиеся на рынке инсулиновые помпы. На встроенный во внутреннюю электронику алгоритм помпа переходит только в экстренной ситуации: в случае выключения смартфона или отсутствия связи с ним. Риск длительного повышения уровня глюкозы в крови из-за ошибок в расчетах таким образом сводится к минимуму.

В России создали первую в мире искусственную поджелудочную железу с управлением на смартфоне

«Если у человека с сахарным диабетом уровень глюкозы в крови в норме, то никаких осложнений не возникает: он живет, как обычные люди.
Но чем больше времени он провел с высоким уровнем глюкозы, тем быстрее развиваются поздние осложнения диабета — вплоть до потери зрения, утраты функции почек, потери нижних конечностей. Эти осложнения являются причиной ранней смертности», — пояснил Юрий Филиппов.

На данный момент искусственная поджелудочная железа находится на стадии создания предсерийного образца. Инновационный алгоритм расчета доз инсулина уже прошел доклинические испытания, для следующего этапа нужна регистрация медицинского устройства.

Кроме того, разработчики планируют заняться производством самих инфузионных систем, которые сегодня производятся только за рубежом. На проходящем в эти дни в Сочи форуме инноваторы рассчитывают на привлечение инвесторов в проект.

Предполагаемая стоимость искусственной поджелудочной железы для потребителей должна составить около 50 000 рублей. Аналогичные устройства сегодня стоят в среднем от 100 до 280 тысяч рублей.

«У нас в стране — более 270 000 пациентов с диабетом первого типа. Примерно половина из них — потенциальные пользователи инсулиновых помп. Сейчас помпами пользуются менее 5% пациентов.
Еще около 4 миллионов человек — это пациенты с диабетом второго типа, при котором реже, но все же могут применяться инсулиновые помпы», — рассказал разработчик бизнес-модели проекта Юрий Тарасов.

В России создали первую в мире искусственную поджелудочную железу с управлением на смартфоне

Изобретатели искусственной поджелудочной железы стали участниками выставочной программы Российского инвестиционного форума, который пройдет в Главном медиацентре Олимпийского парка в Сочи с участием председателя правительства РФ Дмитрия Медведева.

Основная программа запланирована на 14 и 15 февраля, но уже 13 февраля в рамках РИФ-2019 при участии министра труда и социального развития РФ Максима Топилина проходит форум «Здоровое общество. На пути к цели 80+». В программе запланированы панельные дискуссии и презентация современных разработок в области медицины.

Источник

Сахарный диабет — страшное и тяжелое заболевание, которое, как правило, приносит массу неудобств больному. Чем серьезнее стадия болезни, тем больше трудностей появляется. Повышение уровня глюкозы в крови человека вызывает необходимость постоянного контроля за питанием, состоянием организма, отсутствием других заболеваний и так далее. Кроме того, больные, имеющие в диагнозе 1-й тип диабета, должны в регулярном порядке осуществлять инъекции инсулина. Это становится причиной массы неудобств.

Но новое изобретение, искусственная поджелудочная железа для диабетиков, поможет справиться и с этой проблемой. Данное изобретение призвано помочь тем, кто страдает от недуга, поскольку способно воплощать весь функционал живого органа.

Интересно! Разработка оборудования ведется уже достаточно давно, однако его выпуск произошел лишь в 2018 году. Прибор поможет решить значительное количество проблем.

Искусственная железа при диабете

Новейшее изобретение в области медицины на сегодня может в значительной степени облегчить состояние многих больных диабетов. Суть в том, что оборудование имеет инсулиновый насос и ряд специальных датчиков, расположенных под кожным покровом. Последние в постоянном режиме проводят мониторинг состояния крови и организма в целом, и при помощи системы блютус передают полученные результаты в приложение на телефоне пациента. Кроме того, аппарат может самостоятельно оценивать уровень глюкозы, при необходимости выпуская в кровь недостающее количество инсулина.

Важно! Пока купить оборудование не так просто, но все клинические исследования на пациентах прошли успешно, поэтому специалисты прогнозируют скорый выход искусственной поджелудочной на рынок.

Как поджелудочная связана с сахарным диабетом

Поджелудочная железа выполняет целый ряд важнейших функций в нашем организме, в том числе, в нормальном состоянии вырабатывает инсулин. Если происходят сбои в ее работе, и вещество перестает образовываться, человек может заболеть сахарным диабетом. Диабет имеет два типа — первый и второй. При 2-м инсулин может продуцироваться железой, но его количество не может нормально преобразовывать глюкозу в энергию, что приводит к накоплению сахара. При 1-м типе, железа вовсе утрачивает способность производить вещество, за счет цельного поражения бета-клеток поджелудочной.

Получается, что больные обязаны регулярно осуществлять инъекции инсулина, для поддержания нормальной жизнедеятельности. Главное это правильная дозировка препарата, которую может установить либо врач, либо прибор. Именно этим занимается искусственная поджелудочная. Основными функциями устройства выступает:

постоянный мониторинг уровня сахара в крови;
автоматическое введение инсулина в нужном количестве по результатам анализа крови.

Такое решение в значительной степени помогает облегчить жизнь и существование больных данным недугом. Благодаря современным технологиям, больной может отслеживать свое состояние через смартфон или компьютер.

Суть устройства

Если задаться целью найти такой прибор, то как правило, поиск выдаст один результат – гибридную систему. Аппарат состоит из датчика, который закрепляют на теле больного и помпы с инсулином. Первый в режиме пятиминутного перерыва проверяет состав крови, а второй впрыскивает препарат при необходимости. Чтобы это осуществить, пациенту заранее устанавливают катетер.

Основным недостатком такой системы выступает ее неполная автономность. Суть заключается в том, что больному придётся в ручном режиме подтверждать согласие на ту или иную дозу препарата. Но, как говорилось ранее, в ближайшее время на рынке должны появиться полностью закрытые системы, датчики которых будут устанавливаться под кожу.

Так, например, известная в медицинских кругах компания-производитель оборудования Медтроник уже подала на регистрацию полностью автоматический аппарат MiniMed670G. Прибор можно назвать гибридным, но основная его особенность состоит в замкнутой системе работы, без постороннего надзора и вмешательства. Суть работы аппарата состоит в том, что в отличии от предыдущей версии, здесь датчики и помпа «общаются» между собой. Самостоятельно определяя количество необходимого инсулина пациенту, и принимая решение о его введении. Помимо постоянного отслеживания уровня сахара в крови, при помощи датчиков, требуется также сообщать аппарату о приемах пищи, и необходимость во внеочередной дозе инсулина.

Интересно! Хотя эту систему уже признали инновационной, специалисты продолжают вести постоянные разработки, которые помогут исключить вмешательство самого пациента и сделают процедуру полностью автоматизированной.

Некоторые факты о новой инсулиновой системе

И хотя достать описанный выше прибор сейчас практически нереально, в скором времени он поступит в продажу. Поэтому стоит выяснить основные особенности, с ним связанные:

стоимость аппарата на просторах Соединенных Штатов Америки достигает 8 тыс. долларов. Также стоит понимать, что потребуются еще и дополнительные картриджи;
применение устройства прописывают пациентам с диагнозом сахарного диабета первого типа. Возрастные ограничение – не младше четырнадцати лет;
в комплектацию аппарата входят – датчик контроля уровня глюкозы, помпы, пластырь инфузионного типа, благодаря которому и происходит введение инсулина через катетер, компьютерные микросхемы;
измерение количества сахара в крови при помощи этого аппарата происходит в промежутках каждые пять минут;
препарат сам определяет уровень сахара, и предоставляет достаточно инсулина по этим данным. Однако во время приема пищи делать эту процедуру придётся самостоятельно;
исследования показали, что система способна в течении трех месяцев полностью нормализовать жизнь пациентов, а также полностью исключить вероятность развития серьезных осложнений;
специалисты не гарантируют безопасность системы для детей младше шести лет и не рекомендуют ее использование в таких случаях.

Интересно! Существует более дешевая, но не менее эффективная альтернатива MiniMed – и это OpenAPS, который стоит 150 долларов. Разработка этого прибора принадлежит Дане Льюис, которая не захотела ждать дорогое устройство и изобрела свое. Приобрести его можно через Интернет.

Источник

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?

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.

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.

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.

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:

Постоянный мониторинг уровня сахара в крови. Измерение проводится автономно каждые 5 минут.
Введение инсулина короткого действия из помпы при гипергликемии. Поступление гормона в кровь должно осуществляться постоянно, в частности при употреблении пищи и выполнении физических нагрузок.
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.

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