Klinisk vurdering af et lukket kredsløbssystem med glukagon, motion og blandede måltider

Metode Randomiseret kontrolleret cross-over open label undersøgelse

Underundersøgelse 1 (n=10)

I delstudie 1, som omfatter det første bio-inspirerede kunstige bugspytkirtelstudie, der bruger bi-hormonal (insulin og glukagon) kontrol, vil der blive udført et fastende 6-timers bi-hormonalt lukket sløjfe-studie for at vurdere proof of concept og sikkerhed før 25-timers randomiseret kontrolleret crossover-undersøgelse

Hvert emne vil derefter blive randomiseret til at deltage i enten et lukket kredsløb besøg eller et åbent kredsløb besøg først. Når et af besøgene er afsluttet, vil hvert emne krydse hinanden og deltage i det resterende besøg.

Delstudie 2 (n=20) Formålet med delstudie 2 er at udfordre den bihormonelle pumpe under en moderat træning. Forsøgspersoner vil initialt blive randomiseret til enten den bihormonelle eller den åbne standardløkke og derefter krydse over. Hver undersøgelse varer 25 timer

• Træningsprotokol: Forsøgspersonerne vil blive forbundet til gasanalysatoren og puls-/EKG-monitoren i henhold til COSMED-producentens instruktioner.

Iltforbruget (VO2)/kuldioxidproduktionen (VCO2) og puls/EKG-sporet vil blive vist kontinuerligt i realtid, mens motivet træner.

Opvarmning: 3 minutters cykling ved lav modstand (20-30 watt) og samtidig opretholde en hastighed på 60-80 omdrejninger i minuttet. Efter opvarmningen vil forsøgspersonerne gennemgå en 30 minutters træningssession med moderat intensitet på cyklen med det formål at opretholde deres VO2 mellem 10-20 % over deres 1. ventilatoriske anaerobe tærskel. Hvis deres VO2 falder under eller går over dette niveau, vil modstanden blive øget eller reduceret tilsvarende. Målet VO2 og startmodstanden (watt) vil blive indstillet individuelt baseret på deres baseline træningstestresultat.

Den anslåede tid, det tager at gennemføre træningstesten, er 35-40 minutter.

Real-time kontinuerlige glukoseovervågningsalarmer vil blive indstillet til 4mmol/L og 15mmol/L og vil kunne høres af forsøgspersonen og forskerholdet.

Glukagonopløsningen vil blive erstattet med en frisk rekonstitueret glukagonopløsning hver 8. time i hele lukket sløjfe-undersøgelsen. Hvis de venøse blodsukkerkoncentrationer falder til under 3,5 mmol/L, eller hvis forsøgspersonen oplever hypoglykæmisymptomer, vil hypoglykæmi blive bekræftet af et ekstra venøst ​​blod plasmaglucoseprøve og vil blive behandlet i henhold til Imperial College Hospitals National Health Service Trust Guidelines.

Efter 25 timers lukket sløjfe, kl. 12:00 næste dag, vil forsøgspersonens egen insulinpumpe blive spædet, tilsluttet igen og startet i henhold til forsøgspersonens sædvanlige insulinregime. Når det er kørt, vil det lukkede kredsløb blive afbrudt. Forsøgspersonen kan derefter spise og drikke frit og kan blive udskrevet efter 2 timer, eller når glukosekoncentrationerne er stabile.

Den samme protokol vil blive brugt, når forsøgspersoner krydser over til standard åbnet sløjfe 25 timers undersøgelse for det resterende besøg.

Delstudie 3: Bi-hormonal closed-loop kontrol under og efter blandede måltider (n=20) En middag med højt fedtindhold/højt kulhydratindhold (45 g fedt, 80 g CHO) vil blive givet kl. 19:00, et højt glykæmisk indeks morgenmad (40 g CHO) kl. 07.00 og frokost med højt proteinindhold/lavt kulhydrat (30 g protein, 10 g CHO) kl. 12.00.

Forsøgspersoner vil frit kunne mobilisere sig blidt omkring den kliniske forskningsenhed, rygning vil ikke være tilladt. Forsøgspersoner kan drikke ubegrænset vand under hele besøget.

Real-time kontinuerlige glukoseovervågningsalarmer vil blive indstillet til 4mmol/L og 15mmol/L og vil kunne høres af forsøgspersonen og forskerholdet.

Glukagonopløsningen vil blive erstattet med en frisk rekonstitueret glucagonopløsning hver 8. time under undersøgelserne med lukket sløjfe.

Hvis de venøse blodglukosekoncentrationer falder til under 3,5 mmol/L, eller hvis forsøgspersonen oplever hypoglykæmisymptomer, vil hypoglykæmi blive bekræftet af en ekstra venøs blodplasmaglukoseprøve og vil blive behandlet i henhold til Imperial College Hospitals National Health Service Trust Guidelines.

Efter 25 timers lukket sløjfe, kl. 18:00 næste dag, vil forsøgspersonens egen insulinpumpe blive spædet, tilsluttet igen og startet i henhold til forsøgspersonens sædvanlige insulinregime. Når det er kørt, vil det lukkede kredsløb blive afbrudt. Forsøgspersonen kan derefter spise og drikke frit og kan blive udskrevet efter 2 timer, eller når glukosekoncentrationerne er stabile.

Den samme protokol vil blive anvendt efter cross-over, men med en standard insulinpumpe med åben sløjfe for det resterende besøg.