Departamentul de Biotehnologie, Institutul de Inginerie și Tehnologie Meerut, (MIET) Meerut, India

Autor corespondent: Ritika Gupta
Departamentul de Biotehnologie
Institutul de Inginerie și Tehnologie Meerut, (MIET)
India
Tel: +7060134245
E-mail: [e-mail protejat]

Data primirii: 20 august 2017; Data acceptată: 29 august 2017; Data publicării: 05 septembrie 2017

Citare: Gupta R (2017) Tratamentul diabetului prin nanotehnologie. J Biotechnol Biomater 7: 268. doi: 10.4172/2155-952X.1000268

Vizitați pentru mai multe articole similare la Jurnal de biotehnologie și biomateriale

Abstract

Nanotehnologia este din ce în ce mai importantă în cercetarea diabeticilor din ultimul deceniu. Este un domeniu care implică nanomateriale, nanostructuri, proiectarea nanoparticulelor și aplicațiile acestora la oameni etc. De asemenea, oferă informații mai precise pentru diagnosticarea diabetului zaharat. Nanotehnologia a îmbunătățit livrarea de medicamente în acele zone care erau nefavorabile pentru macromolecule. Oferă noi tehnologii de detectare implantabile, oferind astfel informații medicale exacte. Combinația dintre nanotehnologie și medicină a creat un nou domeniu al „nanomedicinei” pentru a spori îngrijirea sănătății umane. Unele dintre aplicațiile nanotehnologiei în tratarea diabetului zaharat sunt pancreasul artificial, în locul utilizării transplantului de pancreas de celule beta artificiale, pentru administrarea orală a insulinei utilizarea nanosferelor ca purtători polimerici biodegradabili etc. În acest studiu, sunt discutate aplicațiile nanotehnologiei în tratarea diabetului zaharat.

Cuvinte cheie

Nanosfere; Diabetul zaharat; Nanomedicina

Introducere

În ultimii ani, au fost propuse mai multe metode pentru monitorizarea neinvazivă a glicemiei și acest lucru poate fi făcut posibil prin nanotehnologie. În prezent sunt studiate diferite tipuri de nanoparticule pentru administrarea insulinei în tratamentul diabetului, cum ar fi,

1. Nanoparticule polimerice biodegradabile

2. Micele polimerice

3. Nanoparticule ceramice

Nanoparticulele polimerice s-au dovedit a fi eficiente și eficiente față de metodele tradiționale de administrare orală și intravenoasă. Aceștia sunt polimeri biodegradabili înconjurați de membrane nanoporoase și sunt folosiți ca purtători de insulină. Schimbarea pH-ului umflă sistemul polimeric, rezultând eliberarea de insulină. Copolimeri precum N, N-dimetilaminoetil metacrilat, polianhidride, poliuretani, acizi poliacrilici și poliacrilamidă sunt investigați pentru aceste aplicații [5,6].

Livrare orală

nanotehnologie

Figura 1: Sistem de administrare a insulinei [7].

Nanoparticule inhalabile

Există diferite sisteme de inhalare utilizate pentru a livra produse inhalate, cum ar fi formulări și soluții de pulbere uscată. În comparație cu tractul gastro-intestinal, acesta oferă avantajele unui mediu ușor, cum ar fi concentrații scăzute de enzime și pH neutru. Formularea de pulbere uscată a insulinei poate fi inhalată în plămâni prin încapsularea insulinei în nanoparticule. Această metodă previne degradarea insulinei, permițând astfel livrarea directă a moleculelor de insulină în sânge. Are unele limitări, deoarece pacienții necesită teste periodice ale funcției pulmonare, fiind astfel o terapie costisitoare [8].

Microfiziometru

În prezența glucozei, moleculele de insulină se oxidează ducând la transferul continuu de electroni și astfel microfiziometrul (senzorul) detectează nivelul insulinei. Curentul din senzor este direct proporțional cu moleculele de insulină produse de celule și prin acest mecanism se poate face monitorizarea concentrației de insulină.

Pancreas artificial

Dezvoltarea unui sistem de pancreas artificial care cuprinde un monitor continuu de glucoză, un glucometru și o pompă de perfuzie cu insulină pentru calibrarea monitorului ar putea fi soluția permanentă pentru pacienții cu diabet zaharat. O altă abordare este utilizarea micii cutii de siliciu care conține celule beta pancreatice luate de la animale. Această abordare a fost utilizată pentru a proteja celulele transplantate de sistemul imunitar și pentru a permite o difuzie suficientă de glucoză, insulină și oxigen și alți nutrienți necesari [9]. Cercetările actuale au avut loc pentru a furniza insulină experimental și acest lucru a fost realizat prin dezvoltarea unui plasture de insulină „inteligent”. „Inteligență”, deoarece eliberează insulină în funcție de nevoile organismului. Conține mai mult de 100 de microacele ambalate cu insulină și enzime sensibile la glucoză (Figura 2).

Figura 2: Patch inteligent de insulină [10].

Concluzie

Impactul nanotehnologiei asupra medicinii crește rapid cu fiecare zi care trece. Este util în detectarea insulinei și a zahărului din sânge, care sunt utile și în tratamentul diabetului. Insulina orală pare să permită mai multe tipuri de încapsulare prin ocolirea mediului acid gastric și, astfel, abordarea problemei injecțiilor subcutanate zilnice. Nanotehnologia s-a dovedit benefică în tratarea diabetului zaharat nu numai prin îmbunătățirea proprietăților catalitice ale electrozilor, ci și prin creșterea suprafeței disponibile a complexului senzor-receptor. Acest lucru poate revoluționa livrarea insulinei prin formulări orale îmbunătățite și încapsularea insulelor. Nanosferele de polietilcianoacrilat s-au dovedit a avea succes pentru administrarea insulinei la modelul de șobolan diabet indus de streptozotocină (STZ). Sperăm că insulina mediată cu nanoparticule din următoarea generație va îmbunătăți viața de zi cu zi a pacienților diabetici în viitorul apropiat.