Onderzoekers onder leiding van Martin Fussenegger beschrijven in Science een anorganisch, draadloos gevoed implantaat dat glucose omzet in gluconaat dat via de urine wordt uitgescheiden; alleen getest bij muizen, niet bij mensen.
Onderzoekers van ETH Zürich hebben een experimenteel elektronisch implantaat beschreven dat de bloedsuiker verlaagt zonder insuline of gangbare medicijnen, volgens een studie in het tijdschrift Science en een persbericht van de universiteit. Het team onder leiding van Martin Fussenegger van het departement Biosystems Science and Engineering in Basel bouwde een katalysator van grafietvilt bedekt met kleine goudclusters die op hun beurt zijn gecoat met nog kleinere platinadeeltjes. Wanneer er stroom op staat, zet het oppervlak glucose om in gluconaat, een stof die het lichaam via de urine kan uitscheiden. In tegenstelling tot eerdere ontwerpen van de groep, gebaseerd op gemanipuleerde genetische netwerken, bevat deze katalysator geen levende cellen of enzymen, wat volgens de onderzoekers problemen met immuuncompatibiliteit, stabiliteit, productie en regelgevende goedkeuring kan verminderen.
Het systeem werkt als een gesloten lus. Een gewone glucosesensor, vergelijkbaar met sensoren die op de bovenarm worden gedragen, meet glucose in weefsel en stuurt de gegevens via Bluetooth naar een smartphone of smartwatch. Wanneer de waarden te hoog oplopen, bijvoorbeeld na een maaltijd, activeert het verbonden apparaat het implantaat, dat draadloos op 13,56 MHz energie ontvangt via een elektronische controller in een 3D-geprinte behuizing. Zodra de glucose terug is in het streefbereik, schakelt het implantaat uit, bedoeld om te voorkomen dat de bloedsuiker te ver daalt. Omdat de omgezette glucose wordt uitgescheiden in plaats van opgeslagen, suggereren de auteurs dat de aanpak ook vetophoping kan beperken, een probleem dat insuline niet oplost.
In een laboratoriumtest zette de katalysator glucose om in een voedingsoplossing van 5 liter, ongeveer het bloedvolume van een volwassene. Bij diabetische muizen regelde het implantaat de bloedsuiker nauwkeurig en de dieren verloren gedurende zes weken gewicht, waarin het apparaat bleef werken en goed werd verdragen. Fussenegger zei dat het laagspanningssysteem geen aanwijzingen gaf voor weefselschade door elektrische of thermische effecten. Het implantaat is niet bij mensen getest en verder onderzoek moet uitwijzen of het veilig en effectief is bij mensen. Het volgende doel van het team is het te ontwikkelen tot een medisch hulpmiddel dat geschikt is voor klinische tests.
