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生物打印開發(fā)含有產(chǎn)生胰島素的β細胞的3D皮下植入物

2022-04-28

本研究論文聚焦生物3D打印胰島對I型糖尿病的治療研究。I型糖尿病是由朗格漢斯胰島β細胞缺失引起的胰島素缺乏導致的。在嚴重的情況下,一般會將胰島移植到門靜脈中。然而,由于移植胰島的喪失和胰島功能的衰竭,這些患者的5年胰島素獨立率小于50%。在這項研究中,我們開發(fā)了一種長期促進胰島素分泌的3D生物打印結構,植入皮下以防止胰島丟失。采用β細胞(小鼠胰島素瘤-6:MIN-6)包封海藻酸鹽生物墨水和聚己內(nèi)酯生物降解聚合物的多層生物打印結構。葡萄糖反應測定顯示,該結構在4周的體外培養(yǎng)期間可以正常增殖和釋放胰島素。

生物打印的MIN-6細胞會聚集成為直徑為100-200 μm的簇,類似于所打印結構的原始胰島。本研究采用患有I型糖尿病的小鼠模型進行體內(nèi)研究,植入生物打印結構的動物在術后8周顯示出胰島素分泌水平提高三倍并可以控制血糖水平。由于植入的生物打印結構對實驗動物的胰島素分泌有積極影響,因此植入組(75%)的存活率是對照組(25%)的三倍。結果表明,本文所提出的3D生物打印的皮下結構可能是比門靜脈胰島移植的更好替代方案。

圖1 載β細胞的生物3D打印結構的制造流程


圖2 海藻酸鹽濃度優(yōu)化


圖3 各種濃度海藻酸鹽微球的降解

圖4 β細胞在生物3D打印結構中的存活

圖5 β細胞在生物3D打印結構中的長期增殖


圖6 受試鼠的血糖/胰島素水平

圖7移植物的染色切片結果


end

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