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Um dispositivo totalmente implantável para administração intraperitoneal de medicamentos para diabetes é recarregado por cápsulas ingeríveis

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Um implante1 para tratamento do diabetes2, do tamanho de dois pacotes de cartas de baralho, pode carregar sua bateria sem fio e reabastecer a insulina3 sem dor. A equipe que fez o dispositivo afirma que ele pode revolucionar o tratamento do diabetes tipo 14.

O dispositivo foi projetado para ser implantado dentro do abdômen, na parte externa do estômago5. Ele mede constantemente os níveis de insulina3 no sangue6 e libera doses do hormônio7 por meio de um pequeno cateter, conforme necessário. A bateria interna pode ser carregada sem fio por um dispositivo fora do corpo, e a insulina3 é recarregada usando cápsulas magnéticas que podem ser engolidas.

O estudo descrevendo o implante1 foi publicado na revista Science Robotics.

Leia sobre "Opções de tratamentos para o diabetes2" e "Quatro vezes mais anos de vida perdidos para diabetes tipo 14 do que para diabetes tipo 28".

Criar robôs totalmente implantáveis ​​que substituam ou restaurem processos fisiológicos é um grande desafio na robótica médica. Restaurar a homeostase da glicose9 no sangue6 em pacientes com diabetes tipo 14 é particularmente interessante neste sentido.

A administração de insulina3 intraperitoneal pode revolucionar o tratamento do diabetes tipo 14. Atualmente, a via intraperitoneal é pouco utilizada, pois depende de portas de acesso que conectam cateteres intraperitoneais a reservatórios externos.

Pílulas carregadas de medicamentos transportadas através do sistema digestivo10 para encher um reservatório implantável de forma minimamente invasiva podem abrir novas possibilidades na administração intraperitoneal.

No estudo, os pesquisadores descrevem o PILLSID (sistema implantado recarregado por pílula para administração intraperitoneal), um dispositivo robótico totalmente implantável recarregável por meio de pílulas magnéticas ingeríveis que transportam medicamentos.

Depois de recarregado, o dispositivo atua como um sistema de microinfusão programável para administração intraperitoneal precisa.

O dispositivo robótico é baseado em uma combinação de componentes magnéticos comutáveis, elementos mecatrônicos miniaturizados, um sistema de alimentação sem fio e uma unidade de controle para implementar o reabastecimento e controlar os processos de infusão.

No estudo, é descrita a prototipagem do PILLSID. Os blocos de chaves do dispositivo são validados como componentes únicos e dentro do dispositivo integrado no nível pré-clínico.

Demonstrou-se que o mecanismo de recarga funciona de forma eficiente in vivo e que o nível de glicose9 no sangue6 pode ser regulado com segurança em suínos diabéticos.

O dispositivo pesa 165 gramas e tem 78 milímetros por 63 milímetros por 35 milímetros, comparável aos dispositivos implantáveis ​​comerciais, mas superando as questões críticas urgentes relacionadas ao reabastecimento e alimentação do reservatório.

Veja também sobre "Diabetes Mellitus11", "O papel da insulina3 no corpo" e "Comportamento da glicose9 no sangue6".

 

Fontes:
Science Robotics, Vol. 6, Nº 57, em 18 de agosto de 2021.
New Scientist, notícia publicada em 18 de agosto de 2021.

 

Créditos da imagem: The BioRobotics Institute, Scuola Superiore Sant’Anna

 

NEWS.MED.BR, 2021. Um dispositivo totalmente implantável para administração intraperitoneal de medicamentos para diabetes é recarregado por cápsulas ingeríveis. Disponível em: <https://www.news.med.br/p/medical-journal/1400470/um-dispositivo-totalmente-implantavel-para-administracao-intraperitoneal-de-medicamentos-para-diabetes-e-recarregado-por-capsulas-ingeriveis.htm>. Acesso em: 20 set. 2021.

Complementos

1 Implante: 1. Em cirurgia e odontologia é o material retirado do próprio indivíduo, de outrem ou artificialmente elaborado que é inserido ou enxertado em uma estrutura orgânica, de modo a fazer parte integrante dela. 2. Na medicina, é qualquer material natural ou artificial inserido ou enxertado no organismo. 3. Em patologia, é uma célula ou fragmento de tecido, especialmente de tumores, que migra para outro local do organismo, com subsequente crescimento.
2 Diabetes: Nome que designa um grupo de doenças caracterizadas por diurese excessiva. A mais frequente é o Diabetes mellitus, ainda que existam outras variantes (Diabetes insipidus) de doença nas quais o transtorno primário é a incapacidade dos rins de concentrar a urina.
3 Insulina: Hormônio que ajuda o organismo a usar glicose como energia. As células-beta do pâncreas produzem insulina. Quando o organismo não pode produzir insulna em quantidade suficiente, ela é usada por injeções ou bomba de insulina.
4 Diabetes tipo 1: Condição caracterizada por altos níveis de glicose causada por deficiência na produção de insulina. Ocorre quando o próprio sistema imune do organismo produz anticorpos contra as células-beta produtoras de insulina, destruindo-as. O diabetes tipo 1 se desenvolve principalmente em crianças e jovens, mas pode ocorrer em adultos. Há tendência em apresentar cetoacidose diabética.
5 Estômago: Órgão da digestão, localizado no quadrante superior esquerdo do abdome, entre o final do ESÔFAGO e o início do DUODENO.
6 Sangue: O sangue é uma substância líquida que circula pelas artérias e veias do organismo. Em um adulto sadio, cerca de 45% do volume de seu sangue é composto por células (a maioria glóbulos vermelhos, glóbulos brancos e plaquetas). O sangue é vermelho brilhante, quando oxigenado nos pulmões (nos alvéolos pulmonares). Ele adquire uma tonalidade mais azulada, quando perde seu oxigênio, através das veias e dos pequenos vasos denominados capilares.
7 Hormônio: Substância química produzida por uma parte do corpo e liberada no sangue para desencadear ou regular funções particulares do organismo. Por exemplo, a insulina é um hormônio produzido pelo pâncreas que diz a outras células quando usar a glicose para energia. Hormônios sintéticos, usados como medicamentos, podem ser semelhantes ou diferentes daqueles produzidos pelo organismo.
8 Diabetes tipo 2: Condição caracterizada por altos níveis de glicose causada tanto por graus variáveis de resistência à insulina quanto por deficiência relativa na secreção de insulina. O tipo 2 se desenvolve predominantemente em pessoas na fase adulta, mas pode aparecer em jovens.
9 Glicose: Uma das formas mais simples de açúcar.
10 Sistema digestivo: O sistema digestivo ou digestório realiza a digestão, processo que transforma os alimentos em substâncias passíveis de serem absorvidas pelo organismo. Os materiais não absorvidos são eliminados por este sistema. Ele é composto pelo tubo digestivo e por glândulas anexas.
11 Diabetes mellitus: Distúrbio metabólico originado da incapacidade das células de incorporar glicose. De forma secundária, podem estar afetados o metabolismo de gorduras e proteínas.Este distúrbio é produzido por um déficit absoluto ou relativo de insulina. Suas principais características são aumento da glicose sangüínea (glicemia), poliúria, polidipsia (aumento da ingestão de líquidos) e polifagia (aumento da fome).
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