NASA Uzay Teknolojisi ve Diyabet

NASA uzay teknolojisi ve diyabetin ortak noktası nedir? Aslında oldukça fazla.

NASA ve diyabet teknolojisi arasındaki bağlantı, 14-16 Kasım tarihlerinde Bethesda, MD'de düzenlenen Diyabet Teknolojisi Topluluğu yıllık toplantısında öne çıkan bir konuydu. Bu # 2019DTM toplantısında, bir NASA doktoru yıllar boyunca daha dikkate değer bazı teknoloji çakışmalarını özetledi ve mevcut projeler hakkında konuştu.

NASA'nın Washington DC'deki Biyomedikal Araştırma ve Karşı Tedbirler Programı araştırma görevlisi Dr. Victor Schneider, "NASA'nın burada ne yaptığını ve uzay ile diyabetin nasıl birbirine uyduğunu merak edebilirsiniz" dedi "NASA bir teknoloji kuruluşudur ve biz Diyabet ve kişisel sağlığa uygulanan özel uygulamalar olduğu için uzun süredir diyabet ve teknolojiye ilgi duyuyoruz ve bu misyonlara hazırlanırken bu önemli. "

NASA, güneş sisteminin insan tarafından genişletilmesi çağrısı yapan yeni uzay politikası direktifinin bir parçası olarak, 2024'te Ay'a ve 2035'e kadar Mars'a insan liderliğindeki görevleri öngördüğü için sağlıkla ilgili teknolojileri aktif olarak araştırıyor. Araştırmaları, astronotları ve uzay araçlarını gelecekteki görevler için daha iyi donatmayı amaçlıyor.

NASA ve diyabet tarihi

Ne yazık ki, insüline bağımlı diyabeti olan kişilerin astronot olmaları hala imkansızdır, ancak kesinlikle uçuş kontrolörleri gibi diğer NASA rollerinde çalışabilirler.

Ancak son birkaç on yılda, insülin oluşumunu etkileyen uzay mikro yerçekiminden astronotların sağlığını ve biyometrisini izlemek için kullanılan sürekli glikoz monitörlerine, adacık kapsülleme ve implante edilebilir insülin pompalarına kadar diyabet dünyasında NASA teknolojisinin heyecan verici uygulamalarını gördük. uzay aracı tasarımından uyarlanmıştır.

İlginç tarihi haber: Aslında geçen hafta 33 yıl önce (10 Kasım 1986'da), NASA destekli diyabet teknolojilerinden biri - MiniMed tarafından geliştirilen implante edilebilir bir insülin pompası - ilk insan hasta için yolunu buldu.

2000'lerin başında NASA, diyabete bağlı hormon direncini, diyabet ilaç tasarımı için hedeflenen proteinlere kadar uzanan araştırmaya alenen katıldı.

2006 yılında, bir basın duyurusu şu şekilde duyuruldu: "NASA ve Üniversiteler Diyabetle Mücadele Etmek İçin Katıldı." George Washington Üniversitesi ve Cornell Üniversitesi'ndeki çalışma, sıçanlardan beta hücrelerinin elektron fotomikrograflarını (elektron mikroskobundan görüntüler) ve hücrelerin glikoza tepkisini analiz etmeye odaklandı.

Ve 2012'de, nefesinizdeki diyabeti tespit edebilen bir cep telefonu gibi projelerle, çalışma gerçekten de oldukça bilimkurgu oldu.

"Uzay Çağı İnsülin Pompası"

Erken implante edilebilir insülin pompası teknolojisinin NASA ve askeri uzay sistemleri üzerindeki Ar-Ge çalışmalarından geldiğini biliyor muydunuz? Evet, Programlanabilir İmplante Edilebilir İlaç Sistemi, başlangıçta 70'lerde Mars Viking uzay aracı görevlerinden ikisinin etrafında yaşam arama deneyimlerinde kullanılan küçük, mikro-minyatürleştirilmiş bir sıvı kontrol sistemiydi. Medya, bu "Uzay Çağı insülin pompası şeker hastaları için bir asansör olabilir" gibi çalışan özelliklerden çok etkilendi. Chicago Tribune 20 Kasım 1986.

NASA araştırmacıları, uzaya nasıl daha uzağa gideceklerini ve astronotların sağlığını izleme zorluklarının üstesinden gelmeyi keşfederken, hayati belirtileri izlemek için bu tür bir teknolojiye döndüler ve bu, sonunda bu implante edilebilir insülin pompasının sivil teknoloji gelişimine de sıçradı. Daha sonra, Goddard Uzay Uçuş Merkezi'nin bu alandaki çalışmalarının bir sonucu olarak, tıp uzmanları, glikoz seviyelerini izleyebilen ve bir astronotun ihtiyaç duyabileceği durumlarda insülin vermek için sinyaller gönderebilen implante edilebilir cihazlar yaratabildiler.

Açıklığa kavuşturmak gerekirse, implante edilebilir bir insülin pompası, bir infüzyon setinin parçası olan küçük bir iğne yoluyla cilde yapıştırılan günümüzün geleneksel insülin pompalarıyla aynı değildir. Daha ziyade, bu küçük bir metal hokey diskine benzeyen, deri altındaki bir doku cebine yerleştirilen ve kateter yoluyla bazal insülini verdiği küçük bir pille çalışan ünitelerdir. Genel olarak, üç aylık konsantre insülin kaynağı taşır ve bir doktor tarafından vücuttan çıkarılmadan yeniden doldurulabilir. Piller, yeni bir implante edilebilir pompaya ihtiyaç duyulmadan önce birkaç yıl dayanabilir. Hasta, yiyecek ve düzeltmeler için bolus dozlarını programlamak için kullanılan, geleneksel bir Medtronic tüplü pompa ünitesine benzeyen bir kablosuz kontrol cihazı taşır.

Oldukça havalı, değil mi?

Elbette tarih şimdi, NASA ve diyabet uzmanları tarafından, implante edilebilir insülin pompasının tahmin edildiği gibi olmadığına dair bir hikaye anlatıyor.

İlk MiniMed implante edilebilir insülin pompası 1986'da geliştirildi, ancak cihazın Avrupa'da yasal onay alması neredeyse on yıl sonrasına kadar değildi. MiniMed teknolojisini hem ABD'de hem de küresel olarak geliştirdikçe, daha fazla hasta cihazları kullanmaya başladı. MiniMed sonunda 2000 yılında gelişmiş bellek ve daha uzun pil ömrüne sahip yeni modeller piyasaya sürdü.

Medtronic, 2001'de MiniMed'i satın aldığında her şey değişti ve sonraki yıllarda yalnızca minimum iyileştirmeler yapıldı. Medtronic 2007'de implante edilebilir insülin pompası konsepti için klinik Ar-Ge'sini tamamen durduracağını duyurdu. Bu durum, kullanıcıları ya başka tedavi seçenekleri bulmaya ya da cihazı yeniden doldurabilecekleri ya da gerektiğinde değiştirebilecekleri bir yere seyahat etmeye zorladı. Medtronic bu implante edilebilir cihazların yalnızca küçük bir kısmını uluslararası olarak tedarik ettiği ve bunun yerine harici insülin pompalarına ve kapalı döngü teknolojisine yoğunlaştığı için yıllar geçtikçe tedarikler giderek daha sınırlı hale geldi.

Şimdi Medtronic'in bu IP'yi San Diego'nun yeni kurulan PhysioLogic Devices'a aktarması için görüşmelerde bulunduğu söylendi. Bu şirketin CEO'su Greg Peterson - kendisi de 90'ların başından beri implante edilebilir bir insülin pompalayıcısı! - yönetimi 2019'un başlarında devraldı ve "ikinci nesilde özelleştirilmiş algoritmamız aracılığıyla sürekli bir glikoz monitörüne bağlanacak son teknoloji implante edilebilir insülin pompamızı geliştirmek için çok yıllı bir yolda olduklarını" söylüyorlar. Yakın zamanda JDRF'den sağlanan fon ve bu AR-GE'yi sürdürmek için Avrupa Araştırma Komitesi ile yapılan toplantıyla Peterson iyimser.

Elbette diyabet evreninde bugün hala görülen uzaydan türetilmiş tek teknoloji bu değil ...

Sıfır yerçekiminden hücre kapsülleme yenilikleri

NASA tarafından üretilen büyüleyici bir proje, eski bir astronot ve diyabet araştırmacısının bu alanda otuz yıllık çalışmasına dayanarak kendi şirketini kurmasına neden olan adacık hücresi kapsüllemesini içeriyor. Nashville, TN'deki Vanderbilt Üniversitesi'nden Dr. Taylor Wang, Nisan 1985 uzaydaki gözlemlerine dayanarak Encapsulife olarak bilinen bir biyo-yapay pankreas yaması üzerinde çalışmaya başladı.

Evet, talihsiz Uzay Mekiği Challenger'da tam anlamıyla sıfır yerçekiminde araştırma yapıyordu. Wang, NASA tarafından bir yük uzmanı olarak görev yapmak üzere seçildiğinde ve mikro yerçekimi araştırmalarına odaklanan bir haftalık STS-51-B görevinde yedi astronottan biri olarak seçildiğinde, California Teknoloji Enstitüsü'nün Jet Tahrik Laboratuvarı'na başkanlık ediyordu. Bu görev onu uzaya çıkan ilk etnik Çinli yaptı.

JDRF gibi araştırma gözlemcilerine göre Wang'ın uzayda "polimer kapsül büyümesi ve performansı" alanında gördükleri benzersiz ve biçimlendiriciydi. Dönen küre benzeri şekillerin sıfır yerçekiminde nasıl davrandığını inceledi ve su damlacıklarının kenarlara doğru hareket etmek yerine kürelerin merkezine göç edeceğini buldu. Bu gözleme dayanarak, 1990'larda, çok sayıda olumsuz yan etkiye sahip herhangi bir bağışıklık bastırma ilacına ihtiyaç duymadan, canlı hücreleri koruyan ve hücre işlevlerini sürdürmelerini sağlayan bir immüno-izolasyon kapsülleme sistemi yarattı.

Encapsulife yaması, nakil konağına uyacak şekilde farklı şekiller oluşturacak çok katmanlı polimer kapsüllerden oluşan yüksek teknolojili bir "gözleme" olarak tasarlandı. Yaklaşık bir gümüş dolar büyüklüğünde, deri altına yerleştirilecek ve on binlerce kapsüllenmiş canlı adacık hücresi (domuzlardan veya insan yetişkin kök hücrelerinden elde edilen) tutulacaktı. Adacıkları herhangi bir otoimmün saldırıdan koruyacak, karaciğerden gelen sindirim glikozunu karşılayacak ve adacıkları insülin üretmeye ve otomatik olarak diyabetik kişinin sistemine salgılamaya teşvik edecek - tıpkı normal çalışan bir pankreas gibi.

Encapsulife halkı, bu yamanın nasıl çalıştığına dair gerçekten en iyi benzetmenin bir "uzay kapsülü" olduğunu söylüyor: Kapsülün içinde düşmanca veya yabancı bir ortamda yüzen bir canlı.

Wang, 90'lı yıllarda kemirgenleri kullanarak başarılı çalışmaların ilk turunu gerçekleştirdi ve on yıl sonra 2007'de diyabetik köpeklerin normal açlık kan şekerleri ile yedi aya kadar insülin alınabileceğini keşfetti. Wang en son 2013'te Massachusetts Genel Hastanesinde Dr. James Markmann ile küçük maymunlarda herhangi bir bağışıklık baskılayıcı olmadan diyabete karşı koymak için canlı hücre yamasını kullanmak için çalıştı.

Dr. Wang, daha önce, "NASA'nın Mekik, Spacelab 3 ve erken takip mikro-yerçekimi araştırma desteği olmasaydı, biyo-tıbbi ilerlemelerin hiçbiri insanlığa muazzam tıbbi faydalar sağlama vaadiyle gerçekleşemezdi" dedi. .

2014'te ABD patenti aldığından beri Encapsulife'dan pek yeni bir şey görmedik, ancak geliştirme çalışmalarının devam ettiği ve bu yılın başlarında emekli bir bankacı Larry Lux'ın girişimin başkanlığını devraldığı söylendi. Bundan sonra ne olacağını görmek için sabırsızlanıyoruz.

Dış uzayda büyüyen insülin?

NASA kaynaklı bir başka büyüleyici proje de uzayda insülin kristalleri yetiştirmekti.

90'ların sonlarında, insülin kristallerinin bir uzay mekiği üzerinde incelendiği ve daha önce Dünya gezegeninde görülmemiş şekillerde büyüdüğü hakkında hikayeler vardı. Uzayda 1994 yılında yapılan bir insülin kristali büyütme deneyinden elde edilen sonuçlar, "yeni bir diyabet anlayışı" vaat etti ve potansiyel olarak uzayda geliştirilenleri kullanarak insülin enjeksiyonlarını azaltmanın bir yolunu açtı.

O sırada bir New York araştırmacısı, "Uzayda büyüyen insülin kristalleri bize yeni, daha önce hiç görülmemiş bilgiler sağladı" dedi. "Sonuç olarak, artık çok daha ayrıntılı bir insülin resmine sahibiz."

Toplanan yeni bilgiler, bir NASA Ticari Uzay Merkezi olan Makromoleküler Kristalografi Merkezi ile ortaklık yapan Birmingham, AL'deki bir araştırma merkezinde "diyabetin kontrolü için yeni bir terapötik insülin tedavisi" geliştirilmesinde kullanılacaktı. NASA’nın Marshall Uzay Uçuş Merkezi’ndeki Mikro Yerçekimi Araştırma Programı Ofisi içindeki Uzay Ürün Geliştirme Ofisi tarafından yönetilen NASA’nın 10 Ticari Uzay Merkezinden biriydi.

Ne yazık ki, bu umut verici manşetlere rağmen, uzayda büyüyen kristallerden türetilen yeni bir tür insülin asla gerçekleşmedi. Yine de NASA, bu araştırmanın insülinin nasıl çalıştığını ve sağlık üzerindeki etkisinin daha iyi anlaşılmasını sağladığında ısrar ediyor, bu kısmen uzaya doğru genişletilmiş insan misyonlarına hazırlanmalarına yardımcı olabilir.

NASA'nın belirttiği gibi: "Uzay ortamının benzersiz araştırma fırsatları, özel sektörleri yeni ürünler veya hizmetler geliştirmek için uzay temelli araştırmanın faydalarından yararlanmaya teşvik etmek için kullanılabilir."

Hepsi çok Star Trek (veya isterseniz Buzz Lightyear), ama aynı zamanda çok sağlam. Örneğin, diyabet ve böbrek hastalığı hakkında yeni bulgular ortaya çıkaran bu güncel 2019 NASA İkiz çalışmasını ele alalım.

Kimin aklına gelirdi? Diyabetli Dünyalılardan NASA'ya sürekli katkılarından dolayı çok teşekkür ederiz.

Sonsuza kadar ve ötesine!