마르틴 푸세네거 연구팀이 사이언스에 포도당을 소변으로 배출되는 글루콘산으로 바꾸는 무기물 기반 무선 구동 임플란트를 보고했다. 쥐에서만 시험했으며 사람에게는 적용되지 않았다.
ETH 취리히 연구진이 인슐린이나 기존 약물 없이 혈당을 낮추는 실험용 전자 임플란트를 사이언스에 실린 연구와 대학 발표를 통해 공개했다. 바젤 생체시스템과학공학과의 마르틴 푸세네거 교수가 이끄는 연구팀은 흑연 펠트 위에 작은 금 입자 군집을 입히고, 그 위에 더 작은 백금 입자를 코팅한 촉매를 만들었다. 전력이 공급되면 이 표면이 포도당을 글루콘산으로 바꾸고, 몸은 이를 소변으로 배출할 수 있다. 유전자 조작 네트워크에 기반했던 이 그룹의 이전 설계와 달리 이 촉매에는 살아 있는 세포나 효소가 없어, 연구진은 면역 적합성, 안정성, 생산, 규제 승인 문제를 줄일 수 있다고 말한다.
시스템은 폐루프로 작동한다. 상완에 착용하는 것과 비슷한 기존 포도당 센서가 조직의 포도당을 측정해 블루투스로 스마트폰이나 스마트워치에 데이터를 보낸다. 식사 후처럼 수치가 지나치게 오르면 연결된 기기가 임플란트를 작동시키며, 임플란트는 3D 프린팅 하우징 안의 전자 제어기를 통해 13.56MHz로 무선 전력을 받는다. 포도당이 목표 범위로 돌아오면 임플란트가 꺼져 혈당이 너무 떨어지는 것을 막도록 설계됐다. 전환된 포도당은 저장되지 않고 배출되므로, 저자들은 인슐린이 해결하지 못하는 지방 축적도 줄일 수 있다고 제안한다.
실험실 시험에서 촉매는 성인의 혈액량과 비슷한 5리터의 영양액 속 포도당을 전환했다. 당뇨병 쥐에서는 임플란트가 혈당을 정밀하게 조절했고 동물들은 6주 동안 체중이 줄었으며, 그동안 장치는 계속 작동하고 잘 견뎌졌다. 푸세네거 교수는 저전압 시스템에서 전기적 또는 열적 영향으로 인한 조직 손상의 증거는 없었다고 말했다. 이 임플란트는 사람에게 시험된 적이 없으며, 사람에게 안전하고 효과적인지 확인하려면 추가 연구가 필요하다. 연구팀의 다음 목표는 임상시험에 적합한 의료기기로 발전시키는 것이다.
