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我们开发了“智能鸡蛋盒”包,用于运送活的人胰腺细胞,用于移植给糖尿病患者。鸡蛋盒提供氧气并允许物理分离,以防止在运输过程中对细胞(称为胰岛细胞)造成损害和死亡。胰腺移植(具有高死亡率),目前唯一的治疗糖尿病的方法是胰岛细胞移植这是一种可用于复杂1型糖尿病患者的手术虽然数百名患者已成功接受供体胰岛细胞,但细胞存活率和有效率如果更多的细胞在最初的移植和运输阶段幸存下来,移植将大大改善我们的技术解决了这个问题更多信息:下一次制药革命可能是3D生物打印在患有1型糖尿病的患者中,胰腺无法产生胰岛素,负责葡萄糖代谢的激素因此,这些患者需要稳定可以监测他们的血糖水平,并在一整天内通过胰岛素注射进行调整。血糖水平的不稳定性对患者的长期健康具有重要意义,主要是由于导致眼疾的非常小的血管的变化,肾脏,神经和心血管系统正常情况下,胰岛素由β细胞产生(发音为“β细胞”)β细胞存在于胰腺中,称为“胰岛”,或简称胰岛。 β细胞,胰岛内的其他细胞也产生独特的特异性激素这些细胞共同作用于调节血糖水平在20世纪80年代后期,当Camillo Ricordi博士设计出一种可行的方法时,向糖尿病患者移植健康胰岛的想法成为现实。用于分离所需量的这些细胞现在随着抗排斥药物疗法的改进,胰岛移植被用于治疗1型糖尿病:数百个世界范围内的患者都接受了移植胰岛移植需要单次锁孔手术才能将胰岛精确定位在患者腹部内,并且通常会随着快速恢复进行,任何移植都会导致胰岛移植受到少数器官捐献者和人口增加的影响。来自糖尿病(全球超过4.25亿人)但还有另一个限制因素 - 一旦与胰腺分离,胰岛非常脆弱,移植前高达35%将会死亡改善移植前胰岛的存活率预计会大大提高其可用性和患者的临床结果帕特里克(Toby)Coates,皇家阿德莱德医院的肾脏和胰岛移植主任说:如果我们能够在移植前保留更多的胰岛,患者在大多数情况下只需要一次移植,今天我们需要多个器官供体和移植治疗一名糖尿病患者由于捐献者的数量(已同意捐献器官的死者)以及捐赠者与患者的免疫匹配,移植者的年复一年变化当从捐献者收集胰腺时,需要采取特定的程序来提取位于胰腺内的胰岛这种隔离只能在配备精密设备的无菌设施中进行(无污染)在澳大利亚,与其他国家一样,隔离集中在墨尔本和悉尼,然后将胰岛运往不同的地方移植中心但是因为胰岛由具有很高代谢率的细胞组成,它们需要大量的营养和氧气而没有这些,细胞不会产生胰岛素和其他激素用于调节血糖水平一旦脱离在宿主的血管中,胰岛迅速开始饥饿和窒息,这两者都降低了细胞存活的机会了解更多:四关于糖尿病的神话被揭穿世界各地的许多实验室都在努力延长胰岛的保质期我们开发了两种全新的技术来解决运输过程中胰岛死亡的原因 - 提供氧气和防止物理损害第一个发展是一旦与胰岛接触就能释放氧气的廉价涂层我们已经证明,涂层可以为动物β细胞提供足够的氧气,以便在低氧环境中存活(如运输过程中遇到的那样) 我们希望尽快将这项技术转化为人体细胞保存和运输但这不是唯一的挑战:运输过程中胰岛的运动也会造成损害目前,胰岛被运输在袋子里,胰岛自由漂浮在一个由所需的细胞营养素当袋子移动时,胰岛被摇动并互相反弹这些相互作用可以破坏胰岛在尝试不同的生物材料并测试几种包装形状后,我们开发了一种类似于鸡蛋盒的包装,它将球形胰岛相互隔离,在运输过程中保持其可行性铅图像显示使用荧光和扫描电子显微镜获得的两个图像的叠加坐在“鸡蛋盒”的井内是明亮的绿色染色的胰岛细胞我们已经使用该技术成功运输动物和乘飞机在墨尔本和阿德莱德之间的人类胰岛细胞,平均距离门6小时我们的鸡蛋盒包装改善了胰岛的生存将这项技术转移到诊所将有望改善运输过程中的胰岛存活率,并为更大的人口提供胰岛移植这项技术现在需要扩大规模以适应治愈所需的500,000个胰岛但仍存在一个更大的挑战:改善移植后胰岛的长期存活率新的生物材料和先进的工程解决方案也可以帮助我们解决这个问题,包括开发支架,增强营养物质的输送和氧气从血管到达移植后的胰岛用悉尼大学的合作者Bernie Tuch的话说:植入后可以保护胰岛的生物相容性材料制成的先进医疗设备可以进一步改善移植手术,

作者:禹炽镏