News image News image News image News image News image News image News image News image


Искусственная поджелудочная железа излечит от диабета
Нанотехнологии в медицине - Имплатнанты

искусственная поджелудочная железа излечит от диабета

Три декады подряд ученые пытались создать эффективное лекарство от диабета, и, похоже, наконец их труды увенчались успехом. Проект доктора Тежал Дезаи был признан прорывом в лечении диабета. Доктор Дезаи сконструировала имплантируемое устройство, которое содержит живые клетки поджелудочной железы, и производит дневную дозу инсулина и контролирует при этом уровень сахара в крови.

Диабет это такое заболевание, при котором поджелудочная железа человека не может произвести достаточно инсулина для того, чтобы ферментировать глюкозу. В возникновении функциональной неполноценности островкового аппарата поджелудочной железы, продуцирующего инсулин, большую роль играет наследственный фактор; она может развиваться в результате травм, воспалительных процессов, склероза сосудов поджелудочной железы, инфекций, интоксикаций, психической травмы, чрезмерного употребления углеводов, переедания вообще; имеет значение и функциональное состояние др. желёз внутренней секреции - гипофиза, надпочечников, щитовидной железы и др., а также центральной и вегетативной нервной системы. Вследствие недостаточности инсулина печень и мышцы теряют способность превращать поступающий в организм сахар в гликоген, а все ткани теряют способность окислять сахар и использовать его в качестве источника энергии; кроме того, в организме происходит неогликогенез, т. е. сахар образуется из белков и жиров.

С 1970 года ученые работают над созданием лекарства длительного действия. Основная проблема при создании лекарства заключалась в атаке иммунной системы человека имплантируемых клеток.

Для создания имплантанта Дезаи использовала нанотехнологии и наноматериалы. Она вырастила культуру клеток на химически модифицированной кремниевой подложке, которые потом поместила в кремниевый контейнер с мембраной, покрытой микроскопическими порами. Поры размерами несколько нанометров пропускали к полученному биореактору глюкозу, инсулин и кислород, блокируя клетки иммунной системы, которые могли уничтожить клеточную культуру имплантанта.

Эта комбинация биотехнологии и нанотехнологии была неизвестна, когда Дезаи только приступала к поиску лекарства против диабета, но быстрое развитие других биореакторов (в том числе искусственной печени) позволило ей использовать новые технологии для создания имплантанта.

Искусственная поджелудочная железа имеет размер в 1/2 металлического доллара. Успешное лечение диабета было продемонстрировано на подопытных крысах, страдавших этой болезнью. Теперь Дезаи ищет способ продлить работоспособность устройства хотя бы на два года.

Доктор Дезаи закончила два года назад институт Беркли, и сейчас работает в частной биотехнологической компании. Лицензия на новый имплантант получена компанией iMEDD, штат Огайо.

Исследователи, разработавшие устройство сейчас добиваются эффективной циркуляции крови через него. Это одна из наиболее частых проблем при конструировании имплантантов. Улучшение циркуляции крови позволит имплантанту более эффективно контролировать уровень глюкозы в крови и своевременно производить необходимые порции инсулина.

Кремниевая наномембрана позволяет решить проблему циркуляции крови, но использование других материалов будет эффективнее, считает Дезаи. Также исследователи разрабатывают оптимальную конструкцию имплантанта, для того, чтобы он не причинял неудобства пациенту.

Исследователи давно занимаются производством нанометровых трубок (не обычных углеродных нанотрубок) для того, чтобы создать работоспособные биологические лаборатории-на-чипе.

Например, для того, чтобы эффективно распознать химическую или биологическую атаку, исследователи предложили использовать обычную человеческую печень. Как известно, этот орган очень чувствителен к различным вирусам и ядам. Исследователи изготовили чип, на котором содержится около 1,5 миллионов живых клеток печени для того, чтобы вовремя сообщить солдату о опасности. Под руководством Линды Гриффит отдел из Института Солдатских Нанотехнологий создал мобильную и компактную версию печени. Чип представляет собой две ультратонкие пластины из кремния, разделенные рядом микроканалов. Далее на поверхность одной из пластин помещают живые клетки печени, которые располагаются в ячейках микронных размеров. Как только клетки расположатся внутри чипа, он представляет собой биореактор, способный производить специфические вещества при воздействии на него другими веществами и микроорганизмами.

Через чип постоянно циркулирует вода, снабжая клетки питательными веществами. Через время клетки организуются в такие же структуры, как и в живой печени. Тогда чип начинает работать. По такому же принципу Дезаи создала свой имплантант, вырабатывающий инсулин в зависимости от того, сколько содержится глюкозы в крови пациента. Как только к клеткам поступят вещества, вредные для человека, они выработают определенный химический ответ, который будет интерпретирован медицинским компьютером, и солдат получит сообщение об опасности.

В будущем Дезаи решила заняться созданием имплантантов других органов, которые повреждены от различных болезней и поэтому плохо функционируют.

 


Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Применение нанотехнологий

Самовоспроизводящиеся материалы

News image

В природе организмы способны к воспроизводству, но человеку пока не удавалось создать искусственный материал, который мо...

Наука на военной службе: нанотехнологии

News image

Минобороны США (DoD) начинает совместный пятилетний проект с Массачусетским технологическим институтом (MIT): военные и учёные бу...

Наночастицы в сточных водах

News image

Малоугловое нейтронное рассеяние выявило зависимость дальнейшей судьбы наночастицы от наличия или отсутствия у не...

Раскрыта тайна треугольных снежинок

News image

Снегопад вопросов о таинственной треугольной форме снежинки вскоре может ослабеть, благодаря новым исследованиям по формированию сн...

Аэрояхта - новый вид воздушного транспор

News image

Этот летательный аппарат развивает скорость до 200 км/час, может сесть на любое подходящее поле, взлетной по...

Запуск Большого Адронного Коллайдера

News image

Сегодня, на границе Швейцарии и Франции учёные намерены запустить самый крупный из когда-либо существовавших ускоритель эл...

Заявленные перспективы применения наноте

News image

В МЕДИЦИНЕ Пожалуй, ни в одной другой отрасли нанотехнологии не смогут найти лучшего применения. Это относится и ...

Нанотехнологии на основе эффекта лотоса

News image

В середине 70-х годов прошлого века немецкими учеными-ботаниками Боннского университета Вильгельмом Бартхлоттом (WilhelmBarthlott) и Кристофом Найнуйсом (C...

Новости нанотехнологий

Кремниевые нанотрубки выращивают без применения золота

Кремниевые нанопроволоки помогут уменьшить размеры микрочипов. Ученые из Института Физики микроструктур Макса Планка в Галле впервые разработали нанопроволоки на кре...

Казавшаяся трудноразрешимой задача придания изделиям из

Казавшаяся трудноразрешимой задача придания изделиям из графена желаемой формы оказалась подвластна капелькам воды – о пластичности графеновых наноструктур сообщают химики из...

Влияние полярности электрического поля на рост вертикал

Одно из наиболее перспективных направлений использования углеродных нанотрубок (УНТ) связано с разработкой холодных полевых эмиттеров на их основе. Уникальные особенности та...

Наноальтернатива таблеткам

  Одним из первых медицинских применений нанотехнологии стало разработанное учеными из США быстродействующее лекарство от импотенции, которое сможет соперничать таблетками Частицы препарата ...

Композиты медицинские «MBM — ЛН»

Справка о применении в клинической практике композитного материала «MBM — ЛН» Композитный материал «MBM — ЛН» представляет собой ткань черного цвета. Развитая по...

More in: Технологии, Наноматериалы, Наномедицина, НаноТехника , Новости

Популярные заметки:

Космический лифт и нанотехнологии

От фантастики к реальности КОСМИЧЕСКИЙ ЛИФТ - это лента, один конец которой присоединен к поверхности Земли, а другой находится на...

Создан пластик для солнечных батарей

Как сообщает портал Earth & Sky, создан пластик, который способен применяться в солнечных батареях. Ученые, рабатющие над созданием нового вида со...

Немецкий лазерный пинцет удостоен американской премии

Немецкая компания JPK Instruments (Берлин) была удостоена американской премии Prism Award for Photonics Innovation. Всего международное жюри оценивало более 135 прод...

Созданы фотоэлементы, которые строят себя сами

Ученые продемонстрировали простой и дешевый способ создания самоорганизующихся электронных устройств. В их основе лежит тот факт, что вода и жидкое масло не...

Ученые Северной Каролины разрабатывают гибкие антенны

Антенны не только для того, чтобы слушать радио. Они используются во всем, начиная с сотовых телефонов и заканчивая GPS. Исследование го...

Your are currently browsing this site with Internet Explorer 6 (IE6).

Your current web browser must be updated to version 7 of Internet Explorer (IE7) to take advantage of all of template's capabilities.

Why should I upgrade to Internet Explorer 7? Microsoft has redesigned Internet Explorer from the ground up, with better security, new capabilities, and a whole new interface. Many changes resulted from the feedback of millions of users who tested prerelease versions of the new browser. The most compelling reason to upgrade is the improved security. The Internet of today is not the Internet of five years ago. There are dangers that simply didn't exist back in 2001, when Internet Explorer 6 was released to the world. Internet Explorer 7 makes surfing the web fundamentally safer by offering greater protection against viruses, spyware, and other online risks.

Get free downloads for Internet Explorer 7, including recommended updates as they become available. To download Internet Explorer 7 in the language of your choice, please visit the Internet Explorer 7 worldwide page.