Voor kinderen met diabetes type 1, het risico op het ervaren van een ernstige hypoglykemische episode komt vooral vaak voor - en voor ouders, de dreiging dat dat midden in de nacht gebeurt, is vooral beangstigend. Plotselinge en kritische dalingen in de bloedsuikerspiegel kunnen 's nachts onopgemerkt blijven wanneer het kind slaapt, resulterend in coma en de dood - een gebeurtenis die bekend staat als 'dood in bed-syndroom'.

"Een ouder kan de glucosewaarden van hun kind controleren vlak voordat ze naar bed gaan en alles ziet er goed uit, dan is hun bloedsuiker rond 2 uur 's nachts gevaarlijk laag - bijna comateuze niveau, " zei Matthew Webber, universitair hoofddocent chemische en biomoleculaire engineering aan de Universiteit van Notre Dame.

Webber heeft geluisterd naar ouders van kinderen met diabetes die de angst voor zo'n episode beschrijven - meerdere keren per nacht wakker worden om de glucosespiegels te controleren en de paniek van noodsituaties en kinderen midden in de nacht naar het ziekenhuis haasten.

In ernstige situaties, glucagon-injecties kunnen de bloedglucosespiegels lang genoeg stabiliseren zodat ouders hun kind medische hulp kunnen krijgen. Maar in een nieuwe studie gepubliceerd in de Tijdschrift van de American Chemical Society , Webber heroverweegt het traditionele gebruik van glucagon als noodhulpmiddel door het preventief toe te dienen.

In het onderzoek, Webber en zijn team illustreren hoe ze met succes hydrogels hebben ontwikkeld die intact blijven in de aanwezigheid van glucose, maar langzaam destabiliseren naarmate de niveaus dalen. het vrijgeven van glucagon in het systeem, het verhogen van de glucosespiegels.

"Op het gebied van op glucose reagerende materialen, de nadruk lag meestal op het beheersen van de insulinetoediening om pieken in de bloedsuikerspiegel onder controle te houden, " Zei Webber. "Er zijn twee elementen voor de controle van de bloedglucose. U wilt niet dat uw bloedsuiker te hoog is en u wilt niet dat deze te laag is. We hebben in wezen een controlecyclus ontwikkeld met behulp van een hydrogel die afbreekt wanneer de glucosespiegels dalen om glucagon vrij te geven als dat nodig is."

De gels zijn op waterbasis met een driedimensionale structuur. Webber beschrijft ze als een maasachtige architectuur die lijkt op een stapel spaghetti-noedels met glucagon die overal is "gestrooid". Volgens de studie, in diermodellen losten de gels op naarmate de glucosespiegels daalden, uiteindelijk afbreken om hun glucagon-inhoud vrij te geven.

Ideaal in toekomstige toepassingen, de gels zouden elke avond voor het slapengaan worden toegediend, Webber uitgelegd. "Als zich later een hypoglykemische episode voordeed, drie of vijf uur later terwijl het kind slaapt, dan zou de technologie daar klaar zijn om de therapeutische, corrigeer de glucose-onbalans en voorkom een ​​ernstige episode."

Webber benadrukte dat het onderzoek zich in een extreem vroeg stadium bevindt en dat ouders en personen met diabetes type 1 niet mogen verwachten dat een dergelijk geneesmiddel op korte termijn beschikbaar zal zijn.

"Een van de grote uitdagingen was de hydrogel zo te maken dat hij stabiel genoeg was in de aanwezigheid van glucose en voldoende responsief als hij er niet was. " zei hij. Een andere uitdaging was om te voorkomen dat de glucagon uit de gaasachtige structuur van de hydrogel lekte. Hoewel het team uiteindelijk succesvol was, Webber zei dat hij hoopt de stabiliteit en het reactievermogen te verbeteren met verder onderzoek.