Bioinżynierowie z Uniwersytetu Rice wykorzystali druk 3D i inteligentne biomateriały do stworzenia nowego implantu dla chorych na cukrzycę typu 1. Można go nazwać czymś w rodzaju protezy trzustki, ponieważ urządzenie to nie tyle uwalnia, co produkuje insulinę. Przełom jest wynikiem trzyletniej współpracy pomiędzy naukowcami a Juvenile Diabetes Research Foundation. Naukowcy wykorzystali wytwarzające insulinę komórki beta z ludzkich komórek macierzystych do stworzenia implantu, który jest w stanie wyczuwać i regulować poziom glukozy we krwi, reagując odpowiednią ilością insuliny w określonym czasie.
Proteza trzustki
Cukrzyca typu 1 jest chorobą autoimmunologiczną, która powoduje, że trzustka przestaje wykorzystywać insulinę. Ta natomiast jest hormonem niezbędnym do kontrolowania poziomu cukru we krwi. Obecnie około 10% chorych na cukrzycę cierpi z powodu typu 1. Do utrzymania chorego przy życiu konieczne jest robienie zastrzyków z insuliny i ciągłego monitorowania poziomu cukru we krwi. Naukowcy Omid Veiseh i Jordan Miller pracowali nad tym projektem od ponad dekady. Veiseh powiedział, że aby odtworzyć to, co normalnie robi trzustka, potrzebne są naczynia krwionośne. Trzustka ma wiele naczyń krwionośnych i komórek, które są zorganizowane w określony sposób. Naukowcy musieli odtworzyć tę samą orientację, która istnieje w naturze, aby uzyskać wymagany efekt.
Zobacz też: Za mało pamięci w smartfonie? Huawei oferuje jej zwiększenie w starszych modelach
Obecnie celem naukowców jest wykazanie, że ich implant może prawidłowo regulować poziom glukozy we krwi u myszy z cukrzycą przez co najmniej sześć miesięcy. Wymaga to stworzenia komórek beta zdolnych do szybkiej reakcji na zmiany stężenia glukozy we krwi. Idealnie byłoby, gdyby komórki produkujące insulinę znajdowały się w odległości nie większej niż 100 mikronów od naczynia krwionośnego, aby uzyskać odpowiedni poziom przenikalności. W tym celu wykorzystano kombinację wstępnego unaczynienia za pomocą zaawansowanego biodruku 3D oraz przebudowy naczyń z udziałem gospodarza.
Zobacz też: Aż tak źle jednak nie będzie? Samsung Galaxy Z Flip3 naładujemy nieco szybciej
Taka kombinacja daje każdemu implantowi kilka możliwości integracji z gospodarzem. Komórki w implancie, które produkują insulinę, będą chronione preparatem hydrożelowym, który okazał się skuteczny w zamykaniu terapii komórkowych w małych kulach. Pory w nich są na tyle małe, że komórki wewnątrz nie są atakowane przez układ odpornościowy, a jednocześnie na tyle duże, że umożliwiają wnikanie składników odżywczych i wydostawanie się insuliny z komórki. Oczywiście całość wymaga jeszcze długiej pracy i wielu lat badań. Jednak rokowania są bardzo dobre.
Źródło: SlashGear