Robotica e medicina lavorano sempre di più all’unisono, tant’è che l’ingegneria biomedica sta facendo enormi passi da gigante, soprattutto in Italia. Dopo “Cogitor”, il primo robot liquido tutto italiano, un’altra sorprendente invenzione, ancora italiana, arriva dall’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa. Un gruppo di ricerca ha realizzato il primo robot totalmente impiantabile per la cura del diabete. Lo studio è stato condotto anche in collaborazione con i Dipartimenti di Area Medica dell’Università di Pisa e dell’Azienda Ospedaliero-Universitaria Pisana.
Il robot impiantabile per la cura del diabete
I pazienti diabetici di tipo 1 sono costretti ad assumere costantemente insulina per mantenere sotto controllo il livello di glucosio nel sangue. Solitamente, l’insulina viene somministrata direttamente nel paziente tramite iniezioni sottocutanee oppure, in alcuni casi, utilizzando particolari infusori indossabili. I ricercatori della Sant’Anna di Pisa, invece, hanno realizzato un sistema rivoluzionario. È il primo robot per la cura del diabete totalmente impiantabile in grado di rilasciare costantemente la giusta dose di insulina. Come fa? Semplice, si ricarica grazie a delle capsule che fungono da veri e propri serbatoi di insulina.
L’idea di usare una pillola come shuttle di rifornimento
Il robot, infatti, viene impiantato a livello addominale nello spazio extraperitoneale, interfacciato all’intestino. Esso funge come una vera e propria pompa in grado di rilasciare l’insulina contenuta nel suo serbatoio. Quando questo si sta per svuotare, al paziente basterà assumere una speciale pillola che contiene insulina una volta alla settimana, o addirittura, ogni due settimane. Grazie ad un sistema magnetico, la capsula si aggancia al robot e attiva un meccanismo con il quale rilascia insulina, ricaricando il suo serbatoio. A quel punto si stacca e prosegue il suo viaggio nell’intestino, fino alla normale espulsione.
Il sistema impiantato si comporta come un vero e proprio pancreas artificiale
Il PILLSID (questo il nome del dispositivo), che sta per PILI-refiLled implanted System for Intraperitoneal Delivery, è stato già validato a livello preclinico. Questo robot rappresenta a tutti gli effetti il primo esempio di un pancreas artificiale impiantabile quasi totalmente autonomo, una rivoluzione sensazionale nella cura del diabete. Simulando il funzionamento di un vero e proprio pancreas, un algoritmo di controllo definisce la quantità di insulina da rilasciare sulla base della quantità di glucosio presente nel sangue, fornita a sua volta da un opportuno sensore.
Il PILLSID per la cura del diabete è solo uno dei tanti risultati raggiunti al Sant’Anna nella ricerca di robot impiantabili
Quello della Sant’Anna è il frutto di anni di studio dedicati alla ricerca di soluzioni per la cura del diabete, ma anche allo sviluppo di robot impiantabili. La robotica per terapia e la chirurgia mininvasiva sono da sempre oggetto di studio all’Istituto di BioRobotica, spiega la prof.ssa Arianna Menciassi, coordinatrice della ricerca. Sistemi di questo tipo consentono una terapia localizzata per la cura del diabete mellito di tipo 1 e un’infusione fisiologica dell’insulina. Grazie a questa soluzione, ad un paziente diabetico basterà ingerire una semplice pillola per assumere insulina.
Il futuro del robot impiantabile PILLSID: come cambierà la cura per i pazienti affetti da diabete
“I risultati ottenuti a livello preclinico sono estremamente incoraggianti e di grande importanza sia dal punto di vista tecnologico che clinico. Un dispositivo di questo tipo potrebbe consentire nel futuro di sviluppare il primo pancreas artificiale totalmente impiantabile e potrebbe essere impiegato anche nel trattamento di altre patologie croniche e acute a carico degli organi intraperitoneali.”
Veronica Iacovacci, post-doc dell’Istituto di BioRobotica
Sostiene Veronica Iacovacci, post-doc dell’Istituto di BioRobotica e prima autrice dello studio. Ovviamente, il dispositivo dovrà essere ancora migliorato prima di procedere con le sperimentazioni cliniche. I prossimi passi riguarderanno anche un miglioramento della tenuta stagna dell’impianto e delle interfacce con i tessuti del paziente. Inoltre, sarà necessaria una precisa validazione preclinica a lungo termine nella cura di pazienti affetti da diabete per valutare i benefici prodotti dal robot impiantabile.
A cento anni dalla scoperta dell’insulina la cura del diabete ha fatto passi da gigante
Proprio nell’anno del centenario della scoperta dell’insulina, questo sistema potrebbe diventare il protagonista di una nuova tappa nella cura del diabete. Le terapie tradizionali con l’insulina, infatti, sono complesse e richiedono, oltre che multiple iniezioni sottocutanee, anche un’attenta regolazione delle dosi. Il robot realizzato alla Sant’Anna di Pisa rappresenta il primo esempio di robotica impiantabile per la cura del diabete. Esso apre la strada allo sviluppo e utilizzo di pancreas artificiali che potrebbero rivoluzionare il trattamento dei pazienti diabetici.
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