用3D打印治疗糖尿病

手臂上佩戴了动态血糖仪传感器的糖尿病患者。

在近日于英国伦敦举行的2025年第22届欧洲器官移植学会大会上,研究人员介绍了一种由分泌胰岛素的细胞制成的3D打印设备。利用该设备,无需侵入性手术,即可让患者自己产生胰岛素,从而实现1型糖尿病的长期治疗。

1型糖尿病患者不能产生足够的胰岛素来调节血糖,因此他们必须通过注射和饮食预防等手段控制病情发展。患者还可以通过移植胰岛,即生长在胰腺中的分泌胰岛素的细胞团来实现长期治疗。但这需要进行侵入性手术。

“目前的做法是通过门静脉将人类胰岛注射到肝脏中。”美国维克森林大学再生医学研究所的Quentin Perrier说。然而,约一半患者植入的胰岛很快就会失去功能,这意味着他们必须进行多次移植才能产生疗效。

如果胰岛可以直接放置在皮肤下,不仅侵入性较小,而且会减少能够缩短细胞功能寿命的压力和炎症。

美国卡内基-梅隆大学的生物技术公司FluidForm Bio的Adam Feinberg说:“胰岛的密度越高,需要植入患者体内的设备的尺寸就越小。”

为了实现高密度,Perrier和同事用一种由人类胰腺组织和藻酸盐制成的“生物墨水”3D打印出胰岛。此外,他们还将能够产生胰岛素的活细胞混合到这种材料中。

“我们将这种‘生物墨水’与人类胰岛一起放入注射器,然后打印出一个特殊图案。”Perrier说,这种多孔网格设计是为了让新血管在结构周围和内部生长。

Perrier说,在实验室里,该技术“效果很好”,大约90%的胰岛细胞存活并维持功能长达3周。接下来,他们将挑战在人体内验证该技术。

然而,用于制造胰岛的人体组织固有的变异性可能会对生物体构成挑战。对此,Perrier表示,在3D打印过程中使用干细胞,而不是目前使用的细胞,可以同时解决很多问题。

(徐锐)

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