Strom statt Medikament: ETH-Implantat baut überschüssigen Blutzucker ab
Ein Katalysator aus Gold, Platin und Graphit wandelt im Körper überschüssige Glukose um. Bei diabetischen Mäusen regelte das kabellos versorgte Implantat den Blutzucker und arbeitete sechs Wochen lang zuverlässig.
Archivbild · Foto: Alessandro Della Bella / Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0 (zugeschnitten und skaliert)
Forschende der ETH Zürich um Martin Fussenegger vom Departement für Biosysteme in Basel haben ein elektronisches Implantat entwickelt, das überschüssigen Blutzucker direkt abbaut. Ein elektrisch betriebener Katalysator wandelt Glukose in Gluconat um, das über den Urin ausgeschieden wird. Die Studie mit Erstautor Debasis Maity erschien im Fachjournal Science; die ETH berichtete am 22. Oktober darüber.
Der Katalysator kommt ohne Zellen und Enzyme aus: Er besteht aus Graphitfilz mit Gold-Nanoclustern, die mit noch kleineren Platinpartikeln besetzt sind. Strom erhält er kabellos bei 13,56 Megahertz. Ein handelsüblicher Glukosesensor meldet die Werte per Bluetooth an Smartphone oder Smartwatch, die den Katalysator einschalten – ist der Zielwert erreicht, schaltet er sich ab. Im Labor setzte das System Glukose in fünf Litern Lösung um, etwa dem Blutvolumen eines Menschen.
Bei diabetischen Mäusen ließ sich der Blutzucker präzise regeln; die Tiere nahmen ab, vertrugen das Implantat gut, und es arbeitete über sechs Wochen zuverlässig. „Das System arbeitet mit einer sehr niedrigen Spannung, und unsere Experimente zeigten keine Hinweise auf Gewebeschäden durch elektrische oder thermische Effekte“, sagt Fussenegger. Am Menschen wurde das Verfahren noch nicht getestet.