IIT 연구원, 당뇨병 관리를 용이하게 하는 새로운 인슐린 전달 플랫폼 개발

인도 공과대학(IIT) 빌라이(Bhilai) 연구진이 제1형 당뇨병 환자가 자신의 상태를 더 잘 관리하는 데 도움이 될 수 있는 새로운 하이드로겔 기반 인슐린 전달 플랫폼을 성공적으로 설계했습니다.

현재 인도에서는 약 300만 명이 인슐린 요법에 의존하고 있으며, 혈당 수치를 관리하기 위해 바늘이나 특수 장치를 사용하여 매일 인슐린 주사를 사용하는 경우가 많습니다.

하이드로겔 기반 약물 전달 시스템은 건강한 췌장 세포의 자연적인 인슐린 분비 과정을 모방하여 혈당 수치 상승에 반응하여 통제된 방식으로 인슐린을 방출하는 능력을 가지고 있습니다.

"현재의 인슐린 주사 방법에는 몇 가지 한계가 있습니다. 신체의 자연 시스템처럼 작동하지 않으며 치명적일 수 있습니다. 또한 현재의 인슐린 주사 방법은 혈당 수치를 위험할 정도로 낮게 떨어뜨릴 수 있으며 환자는 영원히 이에 의존해야 할 수도 있습니다." IIT Bhilai 화학과 조교수인 Suchetan Pal 박사는 성명에서 이렇게 말했습니다.

팀은 Applied Materials and Interfaces 저널에 새로운 시스템을 자세히 설명했습니다.

혁신적인 하이드로겔 적용을 이용한 새로운 전달 시스템은 인슐린 의존형 당뇨병 환자에게 안전하고 효율적인 인슐린 공급 방법을 약속합니다.

하이드로겔은 높은 수분 함량을 특징으로 하는 생체적합성 고분자로 심장학, 종양학, 면역학, 상처 치유, 통증 관리 등 다양한 의료 분야에서 약물 방출 조절을 위해 연구되고 있습니다.

연구진은 인슐린을 직접 주사하는 대신 투여할 수 있도록 특별히 설계된 하이드로겔에 인슐린을 캡슐화했습니다.

연구팀은 포도당에 의해 촉발되는 신체의 자연적인 인슐린 분비 과정에서 영감을 얻어 포도당 수치가 높아질 때 인슐린을 방출하도록 하이드로겔을 설계했습니다.

이는 조개류와 게의 외부 뼈대에서 추출한 성분인 키토산의 작은 입자와 폴리비닐 알코올을 가교시킴으로써 달성되었습니다.

가교제인 포르밀페닐보론산(FPBA)은 포도당 수준에 반응하여 하이드로겔 내부에 캡슐화된 인슐린을 방출합니다.

연구팀은 소분자 약물 유사체와 거대분자 인슐린을 포함한 포괄적인 실험을 통해 하이드로겔이 고혈당(고혈당) 조건에서 주로 인슐린을 방출한다는 사실을 입증했습니다.

인슐린이 탑재된 하이드로겔의 안전성과 항당뇨병 효능은 Type-I 쥐 모델의 테스트를 통해 확인되었습니다.

Pal 박사는 "이러한 모듈형 하이드로겔은 미세바늘 또는 경구 제제의 형태를 취할 수 있으며 혈당 수치 상승에 반응하여 인슐린의 지속적인 전달을 입증할 수 있습니다. 이는 인슐린 치료가 필요한 환자의 편의성과 안전성을 크게 향상시킬 수 있습니다"라고 Pal 박사는 덧붙였습니다.

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