萊斯大學的生物工程師們(men) 利用3D打印和智能生物材料,為(wei) 1型糖尿病患者創造了一種能產(chan) 生胰島素的新型植入物。這一突破是研究人員與(yu) 青少年糖尿病研究基金會(hui) 之間為(wei) 期三年的合作的結果。研究人員使用由人類幹細胞製成的產(chan) 生胰島素的β細胞,創造了一種能夠感知和調節血糖水平的植入物,在特定時間內(nei) 以正確的胰島素量作出反應。
研究人員Omid Veiseh和Jordan Miller已經在這個(ge) 項目上工作了十多年。Veiseh說,要再現胰腺的正常工作,需要有血管。胰腺有很多血管和細胞,它們(men) 以特定的方式組織,研究人員希望打印出這樣與(yu) 自然界中存在的對應組織。
1型糖尿病是一種自身免疫性疾病,會(hui) 導致胰腺停止產(chan) 生胰島素。胰島素是一種控製血糖水平所需的荷爾蒙,在美國約有160萬(wan) 人患有1型糖尿病,每天有100多個(ge) 病例被診斷出來。要控製病情需要通過注射胰島素來管理,但在日常飲食、運動和其他活動中穩定管理胰島素注射一直被認為(wei) 是困難的。
研究人員的目標是證明他們(men) 的植入物能夠正確調節糖尿病小鼠的血糖水平,至少持續六個(ge) 月。要做到這一點,需要他們(men) 設計出能夠快速響應血糖變化的β細胞。理想情況下,產(chan) 生胰島素的細胞距離血管不超過100微米。他們(men) 通過先進的3D生物打印技術和宿主介導的血管重塑,將預血管化結合起來。
這種組合使每個(ge) 植入物都有幾次與(yu) 宿主融合的機會(hui) 。植入物中產(chan) 生胰島素的細胞將受到一種水凝膠配方的保護,這種配方已被證明能有效地將細胞處理方法封裝在珠子大小的球體(ti) 中。它們(men) 的孔隙小到足以讓裏麵的細胞不被免疫係統攻擊,同時又大到足以讓營養(yang) 物質進入和胰島素從(cong) 細胞中流出。
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