اپلیکیشن اندرویدی در خدمت بیماران دیابتی برای تزریق انسولین

شاید یکی از معضلات عمده بیماران مبتلا به دیابت تزریق انسولین و همچنین فراموش نکردن زمان تزریق انسولین باشد. از این رو پژوهشگران اپلیکیشنی طراحی کرده اند که با استفاده از آن بیمار نیازی به تزریق انسولین به صورت دستی نخواهد داشت بلکه این اپلیکیشن با توجه به شرایط سلولی فرمان ترشح انسولین را به سلول ها می دهد.

به گزارش کلیک، در حال حاضر بیش از ۴۱۵ میلیون نفر بزرگسال در دنیا مبتلا به بیماری دیابت هستند. از این رو میلیاردها دلار خرج خرید ابزار و دستگاه های مخصوص بیماران دیابتی به خصوص خرید دستگاه هایی برای تزریق انسولین می شود. هر چند به لطف استفاده از تکنولوژی مدیریت این نوع بیماری ها برای بیماران بسیار ساده تر شده است اما هنوز مشکلاتی برای این بیماران در زمینه انجام کارهایی مثل آزمایش خون برای اطلاع از اینکه آیا میزان انسولین دریافتی کافی است یا نه و غیره وجود دارد. از طرفی بیماران مبتلا به دیابت معمولاً با نوسان در میزان سطح قند خون مواجه می شوند که مشکلاتی برای آن ها ایجاد می کند و یافتن علت آن تنها با استفاده از آزمایش قند خون امکان پذیر است که در برخی از موارد با توجه به شرایط بیمار این کار توسط خود بیمار امکان پذیر نیست. از این رو با توجه به مشکلاتی که متاسفانه بیماران مبتلا به دیابت با آن مواجه هستند، محققان به فکر یافتن راهی برای رساندن میزان کافی انسولین به این بیماران شدند. این گروه تحقیقاتی چینی موفق به ساخت سیستمی شده اند که با استفاده از اپلیکیشن نصب شده بر روی تلفن هوشمند قادر به مهندسی سلول های ترشح کننده انسولین برای ترشح انسولین در زمان های مورد نیاز است.

دانشمندان دانشگاه ایست چاینا نرمال در گزارشات خود درباره این سیستم بیان کرده اند که راه حل ابتکاری آن ها در واقع به نوعی بر گرفته از تکنولوژی های مرتبط با خانه های هوشمند و ارتباطات هوشمند است. آن ها با الهام از این دو تکنولوژی و همچنین دانش پزشکی ابزاری طراحی کرده اند که با استفاده از پرتو های نور باعث فعال شدن سلول ها و از سر گیری فعالیت آن ها می شود. این تیم تحقیقاتی بر این باور است که از این روش می توان برای منظم کردن ضربان قلب بیماران مبتلا به بیماری های قلبی، بر گرداندن بینایی افراد نا بینا و همچنین فعال کردن برخی از غرایز استفاده کرد. هر چند این موارد تا کنون بر روی موش ها آزمایش شده اند و نتایج موفقیت آمیزی نیز به دنبال داشته اند.

در زمینه ساخت این اپلیکیشن برای بیماران دیابتی اپتوژنتیک نقش مهمی در فعال سازی سلول ها از طریق سیگنال های تلفن هوشمند بازی می کند. در این روش نه تنها پرتوهای نور می توانند توسط فرمان های الکترونیکی تولید شوند بلکه با استفاده از فعالیت های بیولوژیکی نیز می توان این کار را انجام داد. این فعالیت های بیولوژیکی شامل ضربان قلب و در این مورد خاص استفاده از روشی به نام تعریف ژن هستند. با توجه به این موارد، این تیم تحقیقاتی سلول های ترشح کننده انسولینی طراحی کرده اند که  به گونه ای مهندسی شده اند که حاوی نوعی پروتیین حساس به نور هستند. این حساسیت به نور باعث می شود تا هنگام دریافت نوری که از طریق ال ای دی های مادون قرمز منتشر می شود انسولین مورد نیاز را تولید نمایند. این سلول های مهندسی شه به همراه دستگاه های منتشر کننده نور در پوششی بسیار نرم در زیر پوست بدن بیمار که در حال حاضر موش ها هستند قرار داده می شود.

تصویر متن 1

این سیستم علاوه بر دارا بودن سلول های مهندسی شده، شامل سه بخش دیگر نیز هست. یک بخش مربوط به اپلیکیشنی است که در حال حاضر بر روی سیستم عامل اندروید طراحی شده است. کار این اپلیکیشن کنترل نور است. بخش دیگر متشکل از یک جعبه کنترل حاوی مدارهای الکترونیک است که نور را فعال می کند. بخش سوم متشکل از دستگاه سنجش قند خون است که با استفاده از بلوتوث میزان قند خون را برای تجزیه و تحلیل به اپلیکیشن نصب شده بر روی گوشی هوشمند ارسال می کند.

عملکرد این سه بخش با هم منجر به تولید سیستمی شده است که در آن دستگاه سنجش قند خون به محوی برنامه ریزی شده است که به صورت خودکار تست قند خون را به صورت دوره ای انجام می دهد. داده های این آزمایش به اپلیکیشن ارسال می شود. در واقع این داده ها برای تعیین میزان انسولینی که باید از طریق سلول های مهندسی شده ترشح شود کاربرد دارد. بعد از تعیین میزان انسولین لازم، سیگنال های متناسب به جعبه کنترل ارسال می شود تا ال ای دی فعال شود و نور لازم برای فعال کردن سلول ارسال شود.

تصویر متن 2

بر اساس مقاله منتشر شده  از این تحقیق، موش های مبتلا به دیابت در طول روز ۴ ساعت نور فعال کننده سلول را دریافت کرده اند و این میزان نور سلول های را برای تولید انسولین مورد نیاز ۱۵ روز فعال نگه می داشته است. بعد از دو ساعت از فعال سازی و دریافت انسولین ترشح شده از طریق این سلول ها، سطح میزان قند خون این موش های مبتلا به دیابت به حد عادی و طبیعی مانند افراد سالم خواهد بود.

هایفنگ یی  رییس این گروه تحقیقاتی، مطالعات و بررسی های خود برای ساخت یک کیت هوشمندتزریق انسولین که هم توانایی کنترل، مشاهده و تزریق انسولین به بدن بیمار دیابتی را دارد، از سال های ابتدایی دوران تحصیل خود در مقطع دکتری آغاز کرده است. وی در ابتدا از نور آبی برای فعال کردن سلول های ترشح کننده انسولین استفاده کرده بود اما با گذر زمان این محقق دریافت که نور آبی باعث ایجاد نوعی مسمومیت بر روی سلول های پستاندارن می شود. به همین دلیل وی به جای استفاده از نور آبی، از نور مادون قرمز برای فعال کردن سلول های ترشح کننده انسولین استفاده کرده است. نور مادون قرمز معمولاً در لامپ های فیزیوتراپی و در برخی از ابزار و دستگاه های ساخته شده از سوی مهندسان برق، کامپیوتر، اپتوژنتیک و زیست شناسی ساخته می شوند استفاده شده است.

هر چند در این تحقیق، بیماران دیابتی و کمک به این بیماران برای کم کردن مشکلات در خصوص استفاده از انسولین در مرکز توجه بوده است، اما از این روش می توان برای درمان سایر بیماری های متابولیک استفاده نمود.

هر چند این مطالعه در واقع نشان دهنده حرکت بزرگی در زمینه بر طرف کردن مشکل استفاده از انسولین در بیماران دیابتی است اما بر اساس گفته های رییس این تیم تحقیقاتی، هنوز مطالعات زیادی باید در این زمینه صورت گیرد تا بتوان از این روش بر روی افراد مبتلا به دیابت استفاده نمود. یکی از چالش هایی که برای رسیدن به این هدف، این تیم تحقیقاتی با آن مواجه است، متاسفانه این سیستم نیاز به خونی دارد که به صورت دستی باید از موش گرفته شود تا میزان قند خون در آن مورد آزمایش قرار گیرد. از طرفی در این روش تزریق انسولین، همچنان نیاز به این است که موش در مجاورت مدار الکترومغناطیسی قرار داشته باشد. این موضوع باعث می شود تا موش نتواند آزادانه و به راحتی حرکت کند. از طرفی برای اینکه این روش بتواند بر روی انسان قابل اجرا باشد می بایست از سلول های خود به عنوان سلول های مهندسی شده استفاده شود. در غیر این صورت ممکن است با مشکل پس زدگی سلول توسط بدن بیمار مواجه شد.

به عقیده برخی از محققان، یکی از راه حل های ممکن برای فائق آمدن بر این مشکلات، این است که به جای اینکه از دستگاه سنجش قند خون استفاده شود می توان از یک دستگاه که به صورت مداوم قند خون را کنترل می نماید در بدن بیمار استفاده نمود. از طرفی به جای اینکه از سیم پیچ های الکترومغناطیسی در ساخت این دستگاه استفاده شود، می توان از روش های دیگر استفاده نمود.

یک دیدگاه