Studio italiano propone nuovo metodo progettazione pancreas artificiale contro il diabete di tipo 2

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Diabete - Sputnik Italia, 1920, 25.01.2022
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I ricercatori dell’Istituto di analisi dei sistemi ed informatica “Antonio Ruberti” del Cnr-Iasi (Consiglio nazionale delle ricerche), dell’Università degli Studi dell’Aquila e dell’Università di Milano-Bicocca hanno sviluppato una tecnica da utilizzare per la progettazione di un pancreas artificiale per pazienti diabetici di tipo 2.
Il diabete mellito di tipo 2 rappresenta il 90% dei casi di diabete ed è una malattia cronica caratterizzata da elevati livelli di glucosio nel sangue, dovuti a un'alterazione della quantità o del funzionamento dell'insulina, l’ormone prodotto dalle cellule beta delle isole di Langerhans all'interno del pancreas.
Da tempo la scienza sta cercando di trovare il modo di creare un pancreas artificiale, capace di produrre la giusta quantità di insulina e migliorare così la qualità e aspettativa di vita dei malati di diabete.
Verso la seconda metà del secolo scorso venne ideato il Biostator, il primo pancreas artificiale, che infondeva insulina attraverso un catetere intravenoso ed era regolato da un algoritmo, i cui dati in ingresso erano forniti da un sistema di monitoraggio continuo della glicemia. Inizialmente, era molto ingombrante e anche se le sue dimensioni sono state ridotte nel tempo viene utilizzato nel nostro secolo solo nei reparti di terapia intensiva, dato la sua scarsa portatilità.
Oggi esistono particolari tipologie di pompe impiantabili più pratiche, che rilasciano insulina nella cavità peritoneale, raggiungendo la vena porta, e da qui fanno arrestare prontamente la produzione epatica di glucosio, emulando in tal modo la funzionalità delle cellule beta nel controllo della glicemia, con una riserva di insulina sufficiente per 3 mesi, per altro ricaricabile.
Tuttavia, la scienza è ancora alla ricerca di ulteriori perfezionamenti in questo campo, dal momento che esistono ancora seri problemi di complicanze, rigetti, ma, soprattutto, il metodo di calcolo delle quantità esatte di rilascio dell’insulina è ancora ampiamente da migliorare.
Appunto di questo particolare settore di studi si sono occupati i ricercatori italiani nel loro studio pubblicato sulla rivista bimestrale IEEE Transactions on Control Systems Technology – il metodo di regolazione del rilascio dell’insulina da parte di questi dispositivi.
"L'approccio si basa sui cosiddetti modelli simbolici, che sono approssimazioni finite di sistemi dinamici complessi. Nel nostro caso il modello tiene conto della dinamica della concentrazione di glucosio nel sangue, della somministrazione di insulina dall'esterno per via sottocutanea, e dell'assunzione di pasti ", ha spiegato il professor Alessandro Borri del Cnr-Iasi.
Lo studio mette in evidenzia come il controllore simbolico sia in grado di compensare il comportamento iperglicemico e congiuntamente di evitare pericolosi episodi di ipoglicemia, fornendo, rispetto a tecniche standard, significativi miglioramenti delle prestazioni, valutate secondo indici di efficacia definiti a livello internazionale", ha concluso Borri.
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