麦吉尔大学和麦吉尔大学健康中心研究所（RI-MUHC）的研究人员开发了一种新型设备，用于移植能够直接与体内现有血管整合的胰岛素生成细胞。这项技术在临床前试验中显示出令人鼓舞的结果，旨在克服针对1型糖尿病的长期细胞治疗中的关键挑战。除了作为人工胰腺外，该设备还可能用于替代或支持其他器官的功能。
研究团队表示，与以往的实验性植入物不同，该设备旨在提供即时血液供应，同时创建防止免疫排斥的屏障。该研究发表在《Cell Biomaterials》期刊上。
"胰岛素在100年前在加拿大被发现，拯救了无数生命，但它不是治愈方法，"研究合著者、化学工程系副教授科琳·霍斯利（Corinne Hoesli）表示，"我们设计的设备拥有一个人工血管的预先形成的网络，看起来像血管旁路移植物，只不过我们将分泌胰岛素的细胞引入其中。"
"这开始看起来像是一个真正的替代人工器官，"她说，并补充道成功的关键要素是与加拿大各地研究人员的跨学科合作，包括来自拉瓦尔大学、不列颠哥伦比亚大学和蒙特利尔大学的团队。
减轻患者负担
正常情况下，胰腺调节血糖水平。它释放胰岛素以降低葡萄糖，释放胰高血糖素以提高葡萄糖。对于全球950万1型糖尿病患者来说，这一过程被打断：胰腺停止产生足够的胰岛素，导致血糖和酮体在血液中积聚。许多人还会经历严重的低血糖发作——当注射过多胰岛素可能危及生命时。在加拿大，1型糖尿病患者的寿命平均缩短约10年。
除了合成胰岛素注射外，另一种临床方法是移植胰腺朗格汉斯岛中发现的胰岛素生成细胞。使用已故人类捐赠者细胞的胰岛移植在加拿大是一种获批疗法。但由于器官捐赠供应有限以及需要终身使用免疫抑制药物来避免移植物排斥，每年只有极少数人接受治疗。此外，超过一半的移植细胞在移植后不久因缺乏即时血液供应而死亡。
这种新设备旨在克服这些挑战：它使用可以在实验室大量生长的细胞，并创建一个保护屏障（封装）来抵御免疫系统。
为了支持设备有效工作所需的胰岛素分泌细胞数量，研究人员使用3D打印和重复涂层策略创建了多个平行的血管通道。这些通道滋养移植物，并帮助确保一旦建立血流，胰岛素就能在整个体内高效输送。
展望未来
研究人员表示，该设备的一个关键特点是其适应性。"我们可以在实验室制造它，对其进行消毒，然后将其运送到世界各地，临床团队可以将其注入相关的治疗细胞，"霍斯利说。
除了糖尿病，该设备还可用于测试不同的血管结构和分支模式，以及不同类型的细胞，有助于推进其他人工器官的临床前测试。
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