Сахарный диабет (СД) 1-го типа является аутоиммунным заболеванием, в основе которого лежит недостаточность выработки инсулина β-клетками островков Лангерганса поджелудочной железы. Из-за нарушения ее регулирующей функции у больных СД 1-го типа отмечают дисбаланс уровня глюкозы в крови, который в течение суток может проявляться как опасно высокими, так и чрезмерно низкими показателями. Поэтому таким пациентам необходимы регулярный контроль содержания глюкозы в крови при помощи глюкометра, что само по себе является достаточно неприятной процедурой, а также многократные ежедневные инъекции инсулина шприцем или инсулиновой помпой, позволяющей регулярно вводить инсулин с помощью постоянно закрепленного под кожей катетера. Однако такой метод требует активного участия пациента — регулярного контроля уровня глюкозы в крови, определения объема дозы, выбора типа и инициации подачи инсулина, а также ограничивает его активные действия в течение дня.
Согласно результатам работы, опубликованным в журнале «Industrial & Engineering Chemistry Research», ученые Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (University of California — Santa Barbara), США, разработали имплантируемое устройство, способное автоматически отслеживать уровень глюкозы в крови и благодаря высокоточному алгоритму вычисления вводить в организм именно ту дозу и тип инсулина, которые необходимы пациенту в данный момент.
При проведении компьютерного тестирования устройства специалисты смоделировали динамику изменений уровня глюкозы в крови на протяжении дня в зависимости от приема пищи и натощак (в период сна), характерную для пациентов с СД 1-го типа. Как оказалось, при применении так называемой искусственной поджелудочной железы, содержание глюкозы в крови поддерживалось в пределах целевого диапазона (80–140 мг/дл) в течение 80% суток.
Как отмечают авторы исследования, данная замкнутая система позволит обеспечить беспрецедентную степень контроля уровня глюкозы в крови, минимизировать риск осложнений и значительно улучшить качество жизни пациентов с СД 1-го типа. Основываясь на столь многообещающих результатах, разработчики надеются, что данное устройство будет доступно для таких пациентов в ближайшие 5 лет. В настоящее время планируется проведение исследований на животных моделях, в их успешных результатах ученые не сомневаются.
- Huyett L.M., Dassau E., Zisser H.C., Doyle F.J. (2015) Design and evaluation of a robust PID controller for a fully implantable artificial pancreas. Ind. Eng. Chem. Res., 9 June [Epub ahead of print].
- Whiteman H. (2015) ‘Artificial pancreas’ holds promise for easier control of type 1 diabetes. Medical News Today, 2 July (http://www.medicalnewstoday.com/articles/296240.php).
Сергей Боровик
