Li Kaladin ubode svoju kožu iglom do osam puta dnevno da bi sebi dao injekciju insulina — hormona koji drži pod kontrolom njegov dijabetes tipa 1. Bez insulina, nivo šećera u krvi bi postao opasno visok i na kraju fatalan.
Kaladin, star 54 godine, boluje od dijabetesa već 25 godina, a rutina dopunjavanja insulina mu je toliko poznata da se odavno ne oseća gadljivo zbog bušenja kože. Ipak, praksa je opterećujuća.
„Moram da menjam mesto gde dajem injekcije“, rekla je Kaladin, koja živi u gradu Portsmutu u Velikoj Britaniji i radi kao koordinator događaja za Fondaciju za istraživanje dijabetesa i vellness. „Ako prečesto ubrizgavate na isto mesto, oštetite tkivo i dobijete kvržicu. A ako zatim ubrizgate u tu kvržicu, insulin se neće apsorbovati.“
Dok je lek za dijabetes tipa 1 sveti gral, još jedna promena igre za Kaladina i milione drugih ljudi poput njega širom sveta bila bi mogućnost da se insulin daje bez igala ili špriceva.
Tu profesor David Fernandez Rivas, bioinženjer na Univerzitetu Tvente u Holandiji, veruje da može da pomogne.
Fernandez Rivas vodi istraživački projekat za razvoj metode za deponovanje tečnosti u kožu i druge meke materijale koristeći kompresiju, a ne igle.
Tehnika je poznata kao BuBble Gun, što je i naziv za petogodišnji projekat koji će trajati do kraja 2024. Fernandez Rivas je izumeo BuBble Gun sa svojim istraživačkim timom, koji sada usavršava tehnologiju u nadi da će pretvarajući to u stvarnost.
Iako elektronske pumpe koje ispuštaju insulin u telo tokom dana postoje, one su nesavršene i još uvek zahtevaju da se igla kanile ubaci u tačku veze.
Sa BuBble Gun-om, laserski zrak se usmerava na tečni lek u staklenom kertridžu, zagrevajući ga dok ne proključa i stvara mehur. Ovaj mehur raste sve dok ne istisne tečnost velikom brzinom — 30 do 100 metara u sekundi — iz svoje cevi i, u slučaju leka, u kožu.
Umesto da probije kožu, kao što bi to uradila igla, lek se gura između ćelija kože. Ovo ograničava oštećenje i kože i ćelija ispod nje.
„Tečnost zapravo postaje igla“, rekao je Fernandez Rivas, koji se preselio u Holandiju sa Kube 2007. godine sa prvom diplomom iz nuklearnog inženjeringa i od tada radi u bioinženjeringu i zelenoj tehnologiji.
Ovaj pristup bi mogao biti olakšanje ne samo za 9 miliona ljudi širom sveta, uključujući Calladine koji imaju dijabetes tipa 1, već i za milione drugih koji imaju nepovezana stanja koja takođe zahtevaju redovne injekcije.
Drugi potencijalni korisnici su 25% ljudi koji se plaše igala i koji zbog toga mogu da izbegnu određene medicinske intervencije uključujući vakcinaciju.
„Uklanjanje bola i straha iz procesa ubrizgavanja imaće veliki uticaj na mnoge ljude sa fobijom od igle“, rekao je Fernandez Rivas.
Većina injekcija prodire u telo dok ne dođu do mišića. One se smatraju najjednostavnijim injekcijama za davanje i doza se postepeno difunduje iz mišića u sistem cirkulacije krvi u telu.
Mnogi lekovi, međutim, mogu da urade posao jednako dobro – ili možda bolje – kada se unose u površnije slojeve kože.
Fernandez Rivas je uveren da bi mnoge vakcine, na primer, delovale isto tako dobro kada bi bile isporučene između slojeva kože. Trenutno, oni imaju tendenciju da se ubrizgavaju u mišiće.
To znači da BuBble Gun ima potencijalnu upotrebu osim unošenja insulina.
Ključni tehnički izazov sa kojim se bavio istraživački tim odnosi se na dubinu kože, koja varira u zavisnosti od starosti, pola, etničke pripadnosti i načina života. Pušenje, na primer, čini kožu tanjom.
Kao rezultat toga, pritisak „pištolja“ treba da se prilagodi kako bi se ove razlike uzele u obzir.
„Potreban vam je mlaz tečnosti da prodre u kožu do prave dubine bez prskanja ili prodiranja u obližnje tkivo ili materijal, što bi promenilo dozu nepredvidivo“, rekao je Fernandez Rivas.
Istraživači još uvek rade na preciznoj kontroli mlaza leka dok ulazi u meko tkivo.
Od 2018. sprovode laboratorijske eksperimente na materijalima koji simuliraju kožu, kao i na stvarnom kožnom tkivu. Testovi na ljudskom tkivu su u toku od 2022. godine.
Ako sve prođe dobro, ispitivanja na zdravim ljudskim dobrovoljcima počeće kasnije ove godine.
BuBle Gun tim je napravio startap kompaniju pod nazivom FlovBeams. Kroz ovo, istraživači se nadaju da će prototip pištolja biti spreman za izlaganje potencijalnim industrijskim partnerima pre 2025.
Fernandez Rivas predviđa vreme kada će pacijenti sa dijabetesom moći da koriste modifikovanu verziju koja uključuje mikrodžet tehnologiju u flaster za kožu.
Flaster bi uključivao senzor koji neprekidno testira nivoe šećera u krvi i gura insulin u telo kada se za to ukaže potreba.
„Zamislite kako bi ovo promenilo život uznemirenog roditelja koji se budi više puta tokom noći da bi proverio da li dete sa dijabetesom nema promene šećera u krvi u snu“, rekao je Fernandez Rivas.
