3D打印技术探索助力治疗1型糖尿病
(图片为血糖监测器。图片来源:Wikipedia)
来自荷兰的研究人员,探索了三维打印技术如何可以用于今天,来帮助治疗1型糖尿病,其效果呈现在,周四5月28日的杂志《Biofabrication》上。
被称为生物测绘的三维打印技术,带着研究人员们距离帮助遭遇严重低血糖经历的病人更近了一步,这些人又俗称“hypos',据Diabetes UK所知,大约影响三分之一携带1型糖尿病的病人群体。
该论文描述了如何簇特化细胞响应胰岛素和胰高血糖素在胰腺的生产,称为朗格汉斯胰岛,并已成功地3D打印成为支架。该支架有望可以移植到1型糖尿病的患者体内,帮助其调节血糖水平,避免“hypos”。
在该研究中,研究人员们寻求通过创建生物工程支架材料,以帮助实现移植胰岛细胞,来实现提高胰岛移植患者的成功率,并保证细胞受到保护,并被当放置在捐献者的位置实现全部生理功能。
胰岛被嵌入由藻酸盐/明胶混合物与交联结构制成三维支架,而且一旦被提取出来会显示出全部功能性,这意味着该支架可以作为潜在的递送载体,在未来的移植体中。在打印创建多孔三维支架中的过程里,胰岛细胞被包含在液体水凝胶混合物中。
当选择用于支架的材料时,研究人员必须在液体混合物中寻求平衡,因为其需要具有足够高的粘度才可以通过被3D打印,并且移植时不损害细胞的功能性。
支架的多孔结构被选定在一个大块材料上,使得它可以有效地促进葡萄糖和胰岛素的交换。与此同时,支架被设计为为胰岛细胞提供保护,以免受身体的免疫系统,因为免疫系统会识别外源细胞并开始攻击它们。
正是由于这个特别的原因,目前的胰岛移植患者需要接受终生免疫抑制治疗,以避免移植的供体组织的排斥反应。
来自特温特大学的,本研究的共同作者A A van Apeldoorn博士说:“研究结果表明,在实验室里,一旦胰岛细胞从海藻酸钠/明胶支架中被取回,就能够响应葡萄糖并产生胰岛素,就跟非打印的胰岛细胞一样,这表明该过程根本没有影响他们的生存力或功能。
“大孔支架同时也保证了,胰岛细胞不会移植到供体部位后,身体不受控制的迁移。
“如果我们要提高治疗这种1型糖尿病的成功率,就需要创造一个胰岛嵌入或封装的植入物,从保证非常有效的氧气和营养供应,实现葡萄糖和胰岛素的快速交换,同时保持宿主细胞在外面。
“我们未来的研究将进一步研究再造一个最佳的胰岛微环境,以提供捐助胰岛所需的最好的移植初始环境。”
新材料在线编译整理——翻译:Gary 校正:摩天轮
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