人工胰腺能够避免糖尿病患者在睡眠时发生低血糖症状。

2013年4月的一个凌晨，一名名叫Jane的女人在英国剑桥阿登布鲁克病院打点了出院手续。在曩昔的24小时里，她的身体经由过程一些管子与医疗装备相连并进行医治。出院后，她将这些装备带回家，但愿是以解脱搅扰她30年的I型糖尿病。

小盒子

这些装备包罗一个胰岛素泵、一台血糖传感器和一个平装书巨细的计较机，从而构成了人工胰腺的原型。它们对糖尿病患者所缺少的胰腺功能进行复制：在血糖程度上升时能够发生胰岛素。今朝，欧洲、美国和其他地域的团队正在小群体患者中测试该系统，但愿能够看到该手艺可以或许有用平安地工作。假如能够的话，它会改良糖尿病患者的健康，并答应其具有一般的糊口。Jane暗示，之前她的糖尿病节制都是经由过程在糊口的年夜大都时候里进行血液查抄和打针完成的，能具有一小我工胰腺“是不成思议的”。

在20世纪20年月早期胰岛素被发觉之前，I型糖尿病患者会逐步堕入昏倒，并在几个月或几年后灭亡。现在，最少在����Ϸapp发财国度，糖尿病患者还能够过着一种相对一般的糊口，不外必需进行永无尽头的血糖测试(经由过程指尖采血和电子仪表实现)，打针胰岛素，并谨慎丈量食品中所含的碳水化合物。

全球研究人员正在研发I型糖尿病的生物疗法，但进展迟缓。在曩昔的10年里，良多研究人员和大夫最先努力在手艺方式(即人工胰腺)。由制药公司和医疗器械制造商所带来的在糖尿病医治上的庞大前进(即新型胰岛素、胰岛素泵和血糖传感器)使研究人员的工作变得更轻易。

第一个可被病人带回家并本身治理疾病的胰岛素泵呈现在20世纪80年月。现在的模子能够经由过程细管使胰岛素进入体内，凡是会在病人胃部位置将针或管插到皮下组织几毫米处。胰岛素泵会像胰腺一样，日以继夜地注入小剂量的胰岛素。病人能够按照进食量设定需要泵入的胰岛素量。胰岛素泵能够供给比胰岛素打针更好的血糖程度节制能力，不外高本钱限制了其风行水平。

胰岛素泵其实不能消弭检测血糖的指尖采血体例，但持续葡萄糖监测器(CGMs)却能够。监测器降生在20世纪90年月末，能够供给更好的血糖程度及时数据，可是一样地，其高本钱拒人在千里以外。

第一步

全球糖尿病研究基金会JDRF中担任医治疗法的副主席Aaron Kowalski暗示，“便携靠得住的CGM的缺掉”使投资者最先正视人工胰腺的设法。2006年，JDRF在美国和欧洲的研究中间与公司中成立了一小我工胰腺项目。

这是医疗器械行业迈出的第一步。2009年，装备制造商美敦力公司发布了一种最根基的人工胰腺系统：能够接管来自CGM发射机旌旗灯号的胰岛素泵。该夹杂装备其实不能将血糖节制在一个狭小规模内，可是能够避免突发事务。这一系统相对较快地被核准用在欧洲;美国食物药品监视治理局(FDA)对医疗装备的利用更加谨严，在2013年9月才予以核准。

美敦力公司的系统能够禁止疾病恶化，但其实不能在最后禁止病情爆发。为此，人们需要一种智能算法来阐发用户的血糖环境。世界各地的团队对这类算法进行了多年的研究工作。

研究人员经由过程让受试者短时间住院以测试其包括特定算法的系统。2013年，一些团队让Jane如许的受试者分开病院回家几天，或在酒店里对其进行测试。所有的实验成果还没有完全发布出来，不外Kowalski称：“已发布的成果使人赞叹，显示出高血糖的戏剧性降落，和其在社会方面的积极影响”。例如患者不再过在担忧，且无机会回到“一般的”糊口。

不外，问题随之而来。利用人工胰腺时，CGM需要时候才能探测到利用者的进食：碳水化合物进入血液需要半小时或更多，达到能够被探测到的空地流体则再需要15分钟，而旌旗灯号处置还需要6到15分钟。相干算法需要按照CGM供给的初期消化进程较少的消息来丈量一顿饭的量，这比力坚苦。是以，该装备很轻易地在进食几小时后供给过量的胰岛素。

为领会决这个问题，一些研究人员要求利用者在进食时提示系统。别的，Mannkind制药公司开辟了一种被称为AFREZZA的速效可吸入的胰岛素。不外，在2011年，FDA谢绝核准AFREZZA，由于该机构认为需要更多消息。Mannkind在2013年10月从头提交了产物核准申请，并但愿在2014年4月取得核准。

这些方式有助在减缓饭后的血糖岑岭和后来的低谷。但是，很多研究人员想要供给一个完全的免手持系统。加州年夜学圣塔芭芭拉分校化学项目师Frank Doyle说：“我们需要更快的胰岛素和更快的CGM。”

新但愿

或许最快的方式是将胰岛素间接打针到离肝脏和胰腺较近的腹腔，如许它能够间接起感化。Doyle说：“这将年夜年夜加速全主动系统的感化速度。”罗氏制药公司已开辟了一个永远性的打针器，被称为DiaPort，不外因为永远插入装备的复杂性，只要少少数糖尿病患者正在利用它。

别的一些研究人员正在研发更快更靠得住的CGM。当前的系统不但反映痴钝，还会出错误。“呈现非常值是首要的问题。”Kowalski说，他认为开辟商将不能不操纵像冗余传感器和掉效阐发等要害系统项目的手艺来发觉毛病读数。

将今朝用在检测葡萄糖的电化学旌旗灯号替代失落也能发生更好的CGM。一些制造商正在开辟的传感器可使光穿过皮肤，从而寻觅葡萄糖接收的波长。JDRF此刻还在与一些公司合作，开辟一种传感器，同时操纵电化学和光学手艺以确保满有把握。

另外一种平安机制利用泵来零丁分发胰岛素和反胰岛素激素——胰高血糖素。当血糖读数太低时，胰高血糖素会很快使其提高。2013年，波士顿年夜学的一个团队利用两个泵来测试该设法，Kowalski说，这是“使人印象很是深入的功效”。

JDRF正在与装备制造商串连糖尿病护理公司合作研发双激素泵。今朝，胰高血糖素其实不是持久不变的处理方案，制药公司正在研制一种新配方的持久激素。

研发人员是不是会获得一个完全主动化的系统还待不雅察。但Kowalski说：“我们不要让完善成为优异的仇敌。”耶鲁年夜学医学院的Stuart Weinzimer暗示赞成：“我们其实不需要到达完善。系统是不是最好其实不主要，只需要将它们放入市场，然后让临床大夫来决议。”Jane称，对那些将从人工胰腺受益的人来讲，最主要的是装备的功效。如许看来，固然这些装备有泵和管道，“但利用它让人感受像是没有患糖尿病一样”。