Insulinpflaster reguliert Blutzuckerwert ohne Messen |
 | 01.07.2015 09:47 Uhr |
Von Christina Hohmann-Jeddi / Eine innovative Art, den Blutzucker bei Patienten mit Diabetes zu kontrollieren, haben US-amerikanische Forscher entwickelt. Ein Pflaster, das mit Hunderten mikroskopisch kleiner, mit Insulin gefüllten Nadeln besetzt ist, reguliert den Blutzuckerwert ohne Messen und Injektionen.
Das »intelligente Insulinpflaster«, wie die Forscher es nennen, stellen Professor Dr. Zhen Gu und seine Kollegen im Fachjournal »Proceedings of the National Academy of Sciences« vor (DOI: 10.1073/pnas.1505405112).
Die Mikronadeln enthalten künstliche Vesikel, die bei Glucoseüberschuss Insulin freisetzen.
Foto: Zhen Gu
Die Mikronadeln imitierten die Betazellen der Bauchspeicheldrüse, die Insulin produzieren, das Hormon in Vesikeln speichern und bei Bedarf freisetzen. Ähnlich funktionieren auch die Mikronadeln auf dem Insulinpflaster. Sie enthalten das Hormon in speziellen Vesikeln, die aus zwei Substanzen bestehen: Hyaluronsäure (HA) und 2-Nitroimidazol (NI). Diese beiden Substanzen verbanden die Forscher so, dass ein neues Molekül entstand, das ein hydrophiles HA- und ein hydrophobes NI-Ende besitzt. Diese Moleküle lagern sich spontan zu Vesikeln zusammen. In diesen künstlichen Bläschen lagerten die Forscher Insulin und ein Enzym ein, das Glucose in Gluconsäure umwandelt. Befinden sich die Vesikel in glucosereicher Umgebung, dringen die Zuckermoleküle in das Vesikelinnere ein und werden dort unter Sauerstoffverbrauch umgewandelt. Dadurch sinkt der lokale Sauerstoffgehalt, was dazu führt, dass der hydrophobe NI-Anteil des Moleküls hydrophil wird. Die Vesikel fallen auseinander und Insulin wird freigesetzt. Sinkt der Blutzuckergehalt in der Umgebung, wird der Prozess wieder gestoppt.
Das Pflaster mit den insulinhaltigen Mikronadeln testeten die Forscher um Erstautor Jicheng Yu an einem Mausmodell für Typ-1-Diabetes. Es konnte den Blutzuckerwert der Tiere bis zu neun Stunden lang regulieren. Die Mikronadeln dringen schmerzlos in die Haut ein und entlassen dort das Hormon. Bis das Mikronadelpflaster klinisch einsetzbar ist, wird noch weitere präklinische Forschung nötig sein. /
