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美科学家开发出人工胰腺设备 可帮助患者调节血糖

2014-06-18 11:11:18

    科技日报讯 2000年,埃德·达米亚诺的11个月大的儿子被确诊为Ⅰ型糖尿病。身为生物医学工程师的达米亚诺决定研制一个设备,帮助数百万和儿子一样的患者更好地控制这种疾病。就在最近,他所在的波士顿大学团队与麻省总医院的研究人员一起,共同开发成功了一个人工胰腺,有望让Ⅰ型糖尿病患者过上正常人的生活。

    胰腺中的胰岛β细胞负责分泌胰岛素,以使血液中血糖(葡萄糖)保持正常水平,一旦这些细胞凋亡,就会患上Ⅰ型糖尿病。高血糖值可能会导致患者组织损伤,严重时会引起昏迷甚至死亡。Ⅰ型糖尿病的发病年龄轻,但可以通过仔细监测血液中胰岛素水平、注意饮食和运动加以控制,而定期注射胰岛素和提高葡萄糖水平的胰高血糖素,能让血糖值保持在正常范围内。

    现在,监测和调节血糖水平的任务可以交由这个新研发的人工胰腺来“接管”了。据《新科学家》杂志网站6月15日报道,该设备与智能手机连接,每5分钟,用户皮肤下的血糖仪利用无线方式将信号发送给一个iPhone应用程序。该程序计算出平衡血糖所需的胰岛素或胰高血糖素的量,然后再将信号传递给用户携带的泵,并通过导管注入所需的剂量。人们在进食前,可以输入有关饮食种类和用量的数据。

    2010年,这个人工胰腺设备在医院的临床试验中表现良好。而在此次的最新测试中,20位成人佩戴该设备在酒店中住了5天,他们可以自由去餐馆吃饭或者去健身房;另有32名12岁至20岁的青少年,则被安排在一个糖尿病儿童夏令营中度过了5天,他们接受的是常规的控制方法,比如通过手指采血来监测血糖水平,以及按照手动计算用量来注射胰岛素。

    “(人工胰腺)设备的表现超出了我们的预期,它在控制血糖方面非常出色。”达米亚诺说。这一点很重要,因为许多研究表明,血糖值控制得越好,越接近正常范围,患者就会越晚出现糖尿病的长期并发症。

    这项研究对参与者产生了深远的影响。达米亚诺说,很多人不愿意交还设备。成人组的安娜·弗罗琳在博客上讲述了自己的经历:“我去星巴克,早餐吃了一根香蕉,但不用担心(注射胰岛素)和吃饭之间间隔的时间还不够长,也不用去想20分钟快步走到公司能不能让我的血糖在2个小时内降下来。”

    慈善机构“英国糖尿病”也在支持剑桥大学研制类似的设备。该机构研究部门的负责人阿拉斯代尔·兰金说:“在这些系统能够作为常规治疗手段独立在家使用之前,显然还需要开展更多研究。但这项技术具有在一代人的时间内改变Ⅰ型糖尿病患者生活的潜力。”

    达米亚诺希望,从本月和明年开始进行的一系列长时试验能为该设备获得美国食品和药物管理局(FDA)的批准铺平道路。(陈丹)

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