建立一个更好的人工胰腺

全世界超过4000万人受到影响,1型糖尿病(近年来)糖尿病、自体免疫性疾病,胰腺的胰岛素生产β-cells被免疫系统摧毁。今天,有几个新的和新兴治疗1型糖尿病的治疗方法,包括macroencapsulation设备(med)隔间设计房子,保护体内细胞。像一套盔甲骑士,其中的药物保护细胞免受攻击(从宿主的免疫系统),同时允许营养物质进出细胞可以继续生存。但药物有一些限制和扩大这些设备用于人类仍是极具挑战性的课题。来自布莱根妇女医院的研究小组与同事合作在哈佛大学和马萨诸塞大学医学院设计了一个地中海convection-enhanced (cem),它可以不断地洗澡细胞所需的营养物质,提高细胞负荷容量,同时增加细胞生存,葡萄糖敏感性和及时的胰岛素分泌。在临床前模型,杰姆迅速回应血糖水平在两天内被植入。研究结果发表在《美国国家科学院学报》上。

“由于最近的进步,我们越来越接近无限的β-like来源细胞这可以通过分泌葡萄糖响应胰岛素,但下一个挑战是让这些细胞进入人体的方式微创,长寿的最大功能,“说通讯作者杰夫•卡普博士,首席研究员在临床麻醉学和杰出的椅子,围手术期和疼痛医学。“我们的设备演示增强细胞生存能力和最小的延迟后移植。这是一个强大的基础概念证明这个系统。”

当前药物扩散dependent-nutrients分散设备的外膜和只有一个细胞的数量可能获得营养和氧气,反过来,分泌胰岛素。杰姆旨在提供通过一个连续流动的流体对流营养封装细胞,允许多层细胞生长和存活。团队的原型特征两个chambers-an平衡室(EqC)收集从环境和营养细胞室(CC),保护细胞。EqC封闭在polytetrafluoroethylene-a与毛孔,使液体在半透膜。周围的一个额外的内膜CC选择性地允许养分运输和防止免疫反应。灌注液体流过多孔中空纤维达到CC相似的营养物质的浓度作为植入物周围的组织。中空纤维胰岛素和葡萄糖可以自由通过,但不允许关键免疫分子攻击封装细胞。

“胰岛干细胞治疗自身免疫性的应用程序或1型糖尿病已经搬到找到一个方法来保护细胞不受免疫排斥和最大化他们的生存和功能移植后,“作者Doug Melton说:博士,干细胞与再生生物学在哈佛干细胞研究所。“Convection-enhanced macroencapsulation很可能是一个可行的方法来实现这些目标。”

该设备提供了许多优势传统胰岛素泵,并允许细胞分泌胰岛素需求并迅速停止分泌胰岛素,血糖水平下降。在1型糖尿病啮齿动物模型,杰姆增强的生存和胰岛素分泌细胞,开始降低血糖水平post-transplantation早两天。

”杰姆设备有潜力成为一个自治系统,不需要不断的再充填和替代胰岛素墨盒,”作者Kisuk杨说,博士,博士后卡普实验室前,现在部门的教师在韩国仁川国立大学生物工程。

“由于它的响应性,这个设备和小说flow-enhanced方法特别有用,脆性糖尿病患者,糖尿病的人导致不可预知的血糖水平的波动,“添加Eoin O 'Cearbhaill博士(现在在都柏林大学、爱尔兰),作者曾帮助开发这个概念在卡普的实验室做博士后,研究小组指出未来的发展方向,需要将设备带到诊所,包括扩大细胞灌注负荷容量和优化流动系统供人类使用。

“总的来说,这些研究结果突出显著的优势的杰姆现有diffusion-based设备包括改善细胞生存,减少纤维封装,可以妥协的功能随着时间的推移,和更快的打开和关闭率为胰岛素分泌”卡普说。“这种方法有潜力提高β细胞替代疗法的成功帮助许多近年来患者和他们的家庭管理这个具有挑战性的疾病。”