尽可能接近自然系统:研究人员已开发出人工β细胞,当血糖水平升高时,它会自动将胰岛素释放到循环系统中。对小鼠的成功测试表明,该概念可以开发出一种基于需求的人胰岛素输送方法,无需频繁注射。
血糖是我们机体中重要的能量来源 - 但是燃料可能需要给药:血液中过多的葡萄糖会损害器官。最重要的调节剂是激素胰岛素。它将血液中的糖带入体内细胞,为其提供能量。为了在供过度供应的情况下保持低血糖水平,胰腺的所谓β细胞增加了胰岛素的产生。结果,身体细胞吸收更多的糖并且血液中的浓度下降。正是这种系统在患有1型糖尿病和严重2型糖尿病的患者中被破坏:胰腺产生胰岛素的β细胞受损甚至完全被破坏。
治疗仍有问题
为了调节血糖水平,糖尿病患者因此必须从外部进行胰岛素 - 特别是通常意味着它们必须自己注射。这不仅令人不快和讨厌的,加量不最佳状态工作,如与自然的监管体系的情况。一段时间以来,研究人员一直在研究改进和更合适的胰岛素给药方法的新概念。北卡罗来纳大学教堂山分校的珍骨领导的研究过程现在看来特别有希望的,因为它强烈导向,以体内的血糖控制的自然机制:它是团队成功地生产β细胞的模仿。
正如研究人员解释的那样,这些微小的单元具有双层脂质膜 - 就像天然细胞一样。关键的创新是这些人造细胞所包含的:复杂的胰岛素填充囊泡。诀窍:血糖水平的增加导致其涂层发生化学变化,从而囊泡最终与人工β细胞的外膜融合。结果,囊泡释放其储存的胰岛素,并且艺术β细胞将其缓慢释放到周围组织中。
实现了自然概念
正如研究人员解释的那样,人工β细胞可以整合到不同的应用系统中:可降解的载体可以每隔几天在皮肤下使用。然而,也可以将细胞整合到无痛和一次性皮肤贴片中,通过它们发挥它们的功能。
无论该方法是否真正实现了它所承诺的,研究人员已经在老鼠身上进行过测试。这些是用于糖尿病研究的特殊实验动物,没有β细胞 - 糖尿病小鼠。研究人员用可降解的水凝胶作为皮下的载体给予人工β细胞。正如他们所报道的那样,细胞模仿确实在那里产生了预期效果:它们能够在短时间内将小鼠的高血糖水平降低到健康水平,并在长达五天的时间内完成这一功能。
在这一令人鼓舞的结果之后,研究人员正在计划进一步的测试,并且正在开发一种皮肤贴剂作为替代治疗途径。“我们现在计划在大型动物身上测试这些合成细胞,”顾说。他的同事约翰·巴斯补充说:“目前仍试验之前需要大量的工作可以对人类的开始,但迄今为止的结果表明,这是提高糖尿病以前有问题的治疗有前途的方法”的科学家。