仿生人工胰岛模型：控制高血糖的新方法

胰岛移植是治疗糖尿病的一种可靠的策略，但如何安全有效地移植胰岛细胞是一个挑战。一个跨学科的研究小组提出了一种仿生人工胰岛模型来控制血糖。

　　

糖尿病(DM)是一种以胰腺功能紊乱和胰岛素分泌不足为特征的代谢性疾病。想象你的胰腺是胰岛素的工厂，胰岛素是维持血糖水平的关键激素。在这个工厂里有一些叫做胰岛的小装配线。当这些小岛受到破坏时，就像工厂里发生了一场小型灾难。装配线出现故障，无法生产足够的胰岛素。这可能会导致调节血糖的问题，这对你的健康是一个大问题。

最常见的由胰岛损伤引起的1型糖尿病是无法治愈的。治疗的重点是通过注射胰岛素来控制血糖水平。然而，虽然外源性胰岛素可以暂时稳定血糖，但频繁注射会带来沉重的负担，并可能引起并发症。胰岛移植作为一种替代策略，面临供体短缺和长期免疫抑制的挑战。为了解决这些问题，研究人员开发了包封胰岛/胰岛细胞的生物材料来重建胰岛功能。尽管取得了一些进展，但长期生存和持续的胰岛素分泌仍然受到免疫攻击和营养供应不足的限制。由于其精确的流体操纵能力，微流体技术已被用于生产具有可定制结构的水凝胶。这些微胶囊促进氧气和营养物质的交换，并具有适应性结构特征，可以包封其他药物来调节细胞命运。然而，准确模拟天然小岛的完整结构仍然具有挑战性。

目前的胰岛再生方法主要集中在微胶囊的血管化上。

解决方案:受天然胰岛结构的启发，中国科学家团队开发了一种基于微胶囊的仿生人工胰岛模型，该模型集成了微血管网络，并使用微流体高压电喷雾技术实现血糖水平的精细调节。

展望:这些实验结果为血管化微胶囊作为仿生人工胰岛模型的前景提供了强有力的支持，并突出了其在糖尿病治疗领域的重要价值。这项创新技术不仅为糖尿病的治疗提供了新的治疗选择，也为未来的医学研究开辟了新的方向。

李玲教授提到:“我们通过微流体策略开发了一种血管化微胶囊作为仿生人工胰岛模型(v-MCs)，并将其用于血糖控制。微胶囊的设计灵感来自于天然胰岛的血管网络结构。它具有独特的核壳结构，可以使营养物质和氧气顺利进入，同时有效地保护被包裹的胰岛细胞免受宿主免疫细胞的攻击。此外，v-MCs还能对葡萄糖产生反应并交换分子。通过小鼠移植实验，我们发现v-MCs可以显著改善糖尿病小鼠的异常血糖水平、食物摄入量和体重，并有效改善葡萄糖耐量，显示出其治疗糖尿病的有效潜力。进一步的组织学分析证实了v- mc在体内植入的安全性。这些结果表明，仿生人工胰岛模型在糖尿病的治疗中具有重要的价值，其未来在再生医学和组织工程领域的应用前景尤其广阔，值得进一步研究和期待。”

影响:促进仿生人工胰岛的发展和糖尿病的治疗!

该研究结果最近发表在材料科学交叉领域的国际知名杂志《材料未来》的网络版上。