Forscher entwickeln ein intelligentes Insulin-Pflaster

Für Menschen mit Diabetes ist es der größte Traum, sich nicht mehr ständig um das Messen des Blutzuckerspiegels zu kümmern und entsprechend Insulin zu spritzen. An der Realisierung dieses Traums arbeiten derzeit Forscher und sind mit einem ersten Prototypen der Erfüllung schon recht nahe gekommen.

Vorbild Natur

Die Wissenschaftler haben das "Smart insulin patch" entwickelt und bereits an Mäusen getestet. Es handelt sich dabei um eine Art Pflaster, das die Größe einer Münze hat. An der Innenseite - die später auf die Haut geklebt wird - befinden sich viele Nadeln. Diese Mikronadeln sind jedoch so winzig, dass sie laut den Forschern nicht mehr als ein kurzes Piecksgefühl auslösen, wenn das Pflaster aufgeklebt wird.

Die Funktionsweise des Patches ist dabei der Natur abgeschaut, denn im Grunde arbeitet das Pflaster wie die Betazellen in der Bauchspeicheldrüse. In den Betazellen wird das Hormon Insulin hergestellt und in kleinen Paketen (den Vesikeln) verstaut. Auch im Pflaster befindet sich gespeichertes Insulin und liegt dort in Vesikeln vor. Das Patch kann daher das Hormon jederzeit in den Körper abgeben.

So funktioniert das Pflaster

Zentral für die Funktion ist natürlich, woher das Pflaster weiß, wann es das Hormon freisetzen muss. Hierfür haben die Forscher eine geniale Lösung: Das künstliche Insulin wird dann freigesetzt, wenn die Nadeln einen erhöhten Sauerstoffverbrauch bemerken. Das Pflaster besitzt neben dem Insulin ein Enzym, das auf Glukose (also Zucker) reagiert.

Es wandelt diesen Zucker in Gluconsäure um. Dieser Vorgang benötigt jedoch Sauerstoff und daher wird der Sauerstoffgehalt beim Pflaster umso kleiner, je mehr Zucker vorhanden ist. Ist der Glukosespiegel im Körper also sehr hoch, misst das Patch einen Sauerstoffmangel und gibt entsprechend Insulin frei.

Blutzuckerspitzen und Tiefwerte

Im Experiment mit Mäusen funktionierte dieser Vorgang bereits recht gut. Die Entwickler geben aber zu bedenken, dass bis zur Anwendung beim Menschen noch einige Zeit vergehen wird. Es muss nun erforscht werden, wie schnell und flexibel das Insulin-Pflaster ist, wenn es im Alltag durch die Ernährung immer wieder Blutzuckerspitzen und Tiefwerte gibt.