(Phys.org) —Dans un développement prometteur pour le traitement du diabète, les chercheurs ont développé un réseau de particules nanométriques qui peuvent être injectées dans le corps et libérer de l'insuline lorsque le taux de sucre dans le sang augmente, maintenir une glycémie normale pendant plus d'une semaine dans des tests de laboratoire sur des animaux. Le travail a été effectué par des chercheurs de la North Carolina State University, l'Université de Caroline du Nord à Chapel Hill, le Massachusetts Institute of Technology et l'Hôpital pour enfants de Boston.

« Nous avons créé un système « intelligent » qui est injecté dans le corps et répond aux changements de glycémie en libérant de l'insuline, contrôler efficacement la glycémie, " dit le Dr Zhen Gu, auteur principal d'un article décrivant le travail et professeur adjoint dans le programme conjoint de génie biomédical à NC State et UNC Chapel Hill. "Nous avons testé la technologie sur des souris, et une injection a permis de maintenir des niveaux de sucre dans le sang dans la plage normale jusqu'à 10 jours."

Lorsqu'un patient est atteint de diabète de type 1, son corps ne produit pas suffisamment d'insuline, une hormone qui transporte le glucose – ou sucre dans le sang – de la circulation sanguine vers les cellules du corps. Cela peut entraîner une multitude d'effets sur la santé. Actuellement, les patients diabétiques doivent prélever fréquemment des échantillons de sang pour surveiller leur taux de sucre dans le sang et s'injecter de l'insuline au besoin pour s'assurer que leur taux de sucre dans le sang se situe dans la plage « normale ». Cependant, ces injections peuvent être douloureuses, et il peut être difficile de déterminer le niveau de dose précis d'insuline. Administrer trop ou trop peu d'insuline présente ses propres risques pour la santé.

Le nouveau, le nano-réseau injectable est composé d'un mélange contenant des nanoparticules avec un noyau solide d'insuline, enzymes modifiées dextran et glucose oxydase. Lorsque les enzymes sont exposées à des niveaux élevés de glucose, elles convertissent efficacement le glucose en acide gluconique, qui décompose le dextrane modifié et libère l'insuline. L'insuline apporte alors les niveaux de glucose sous contrôle. L'acide gluconique et le dextran sont entièrement biocompatibles et se dissolvent dans l'organisme.

Chacun de ces noyaux de nanoparticules est doté d'un revêtement biocompatible chargé positivement ou négativement. Les revêtements chargés positivement sont faits de chitosane (un matériau normalement présent dans les carapaces de crevettes), tandis que les revêtements chargés négativement sont faits d'alginate (un matériau normalement présent dans les algues).

Lorsque la solution de nanoparticules enrobées est mélangée, les revêtements chargés positivement et négativement sont attirés l'un vers l'autre pour former un "nano-réseau". Une fois injecté dans la couche sous-cutanée de la peau, le nano-réseau maintient les nanoparticules ensemble et les empêche de se disperser dans tout le corps. Le nano-réseau et les revêtements sont poreux, permettant au sang - et à la glycémie - d'atteindre les noyaux de nanoparticules.

"Cette technologie crée efficacement un système" en boucle fermée "qui imite l'activité du pancréas chez un patient en bonne santé, libérer de l'insuline en réponse aux changements de taux de glucose, " dit Gu. "Cela a le potentiel d'améliorer la santé et la qualité de vie des patients diabétiques."

L'équipe de recherche de Gu est actuellement en pourparlers pour faire passer la technologie à des essais cliniques pour une utilisation chez l'homme.