本站7月9日消息,據媒體報道,一個國際研究團隊利用創新生物墨水成功3D打印出具有完整功能的人類胰島,并在2025年歐洲器官移植學會(ESOT)大會上公布了這一突破性成果。該技術有望為1型糖尿病(T1D)患者提供更有效且微創的治療選擇。
研究人員使用了一種特制生物墨水,其主要成分是海藻酸鹽和脫細胞人胰腺組織。通過這種墨水,他們精確打印出了負責胰島素生產的人類胰島細胞團。打印出的胰島結構致密穩定,在培養中存活超過三周,并展現出對葡萄糖刺激的持續響應能力和胰島素分泌功能,顯示出巨大的臨床應用潛力。
與傳統胰島移植需要復雜手術不同,3D打印的胰島組織可以通過小切口結合局部麻醉的方式,輕松植入患者皮下。由于墨水直接使用了真實人類胰島細胞,這一技術為糖尿病患者,尤其是1型患者,提供了更有效、侵入性更小的潛在治療方案,未來有望顯著減少對外源胰島素注射的依賴。
克服生物打印瓶頸: 為了保護脆弱的胰島細胞在打印過程中的完整性,團隊開發了精密可控的打印工藝:采用低壓(30 kPa)和慢速(20毫米/分鐘)設置,顯著降低了機械應力,成功保留了胰島的原始結構和功能,解決了早期生物打印的關鍵難題。
實驗室實驗顯示,生物打印胰島存活率超90%且狀態良好,其在響應葡萄糖時釋放的胰島素量優于傳統胰島制備;至第21天,打印胰島對血糖水平的敏感性和反應性增強,表明移植后潛在有效性;打印結構保持形狀穩定,避免了凝結或分解。
此外,3D打印結構的多孔設計增強了氧氣和營養向胰島的輸送;該結構不僅維持細胞健康,還促進血管化。
Perrier博士指出:“這是首批在生物打印中使用真人胰島(非動物細胞)的研究之一,結果極具前景;意味著我們更接近開發出‘即用型’糖尿病療法,未來或可消除胰島素注射需求。”
團隊正在動物模型中測試生物打印結構,并探索冷凍保存等長期存儲方案以使療法普及;同時致力于將該方法應用于其他胰島素來源(如干細胞衍生胰島或豬源異種胰島),以解決供體短缺問題。
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