隨著醫(yī)學(xué)進(jìn)步，科學(xué)家不只想找到更好的糖尿病藥物，更想要直接“治愈”糖尿病。不過(guò)，雖然有技術(shù)能夠培養(yǎng)出胰島細(xì)胞，卻也要經(jīng)過(guò)適當(dāng)篩選才能放入體內(nèi)。傳統(tǒng)的篩選過(guò)程復(fù)雜麻煩，而這項(xiàng)研究只需通過(guò)小芯片，就解決了困難問(wèn)題，讓人類距離治愈糖尿病，又更近了一步。

美國(guó)哈佛大學(xué)發(fā)表的一項(xiàng)研究指出，科學(xué)家可以將微流體和人體胰島素生成β細(xì)胞，集成到特殊的芯片上，而這種新裝置，能夠使科學(xué)家更容易地篩選胰島素生成細(xì)胞。該項(xiàng)研究由Kevin Kit Parker教授領(lǐng)導(dǎo)，并發(fā)表在《芯片實(shí)驗(yàn)室》期刊上。

1.糖尿病患者異常的β細(xì)胞，可用干細(xì)胞生成

陽(yáng)明生化所博士張薏雯解釋，糖尿病患者體內(nèi)缺乏一種β細(xì)胞。“β細(xì)胞會(huì)測(cè)量血液中的糖分，并負(fù)責(zé)分泌胰島素。但是糖尿病患者的β細(xì)胞不能正常運(yùn)作，就導(dǎo)致身體搞不清楚身上的糖分，也沒(méi)辦法生產(chǎn)適量的胰島素來(lái)應(yīng)對(duì)?！?/span>

可喜的是，現(xiàn)在可以使用干細(xì)胞來(lái)制造健康的β細(xì)胞。美國(guó)華盛頓大學(xué)的研究中，生物醫(yī)學(xué)工程教授 Jeffrey Millman 率領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)直接給實(shí)驗(yàn)室患有嚴(yán)重糖尿病的老鼠注射干細(xì)胞，讓其轉(zhuǎn)變成β細(xì)胞。結(jié)果，兩周內(nèi)讓老鼠血糖值恢復(fù)正常，并維持長(zhǎng)達(dá) 9 個(gè)月。

張薏雯再舉例：“還有哈佛大學(xué)干細(xì)胞研究所的Douglas Melton教授，去年也找到新的方法，可提高未分化的多功能干細(xì)胞轉(zhuǎn)化成可生產(chǎn)胰島素的β細(xì)胞的比例至80%。”

2.篩選胰島細(xì)胞技術(shù)仍停留在1970年！哈佛研究打破僵局

“不過(guò)，并不是直接把干細(xì)胞打進(jìn)去，就能期待它們?nèi)孔兂捎杏玫摩录?xì)胞，因此科學(xué)家還需要經(jīng)過(guò)篩選的過(guò)程。”張薏雯指出，之前這方面的技術(shù)仍然停留在1970年代，過(guò)程繁復(fù)，讓不少臨床醫(yī)師直接選擇放棄。

而哈佛的研究，正好突破這個(gè)困境。論文的共同第一作者Aaron Glieberman 博士說(shuō)：“我們的裝置（芯片）將胰島分成不同的線，同時(shí)向每個(gè)胰島輸送葡萄糖，并檢測(cè)產(chǎn)生多少胰島素?！彼忉?，這樣的做法將葡萄糖刺激和胰島素檢測(cè)結(jié)合在一起，因此可以快速為臨床醫(yī)生提供可操作的信息。

哈佛大學(xué)生物工程與應(yīng)用物理學(xué)家Parker教授說(shuō)：“這意味著我們可以在糖尿病細(xì)胞治療方面取得重大進(jìn)展。這項(xiàng)裝置可以更容易地篩選刺激胰島素分泌的藥物，測(cè)試干細(xì)胞衍生的β細(xì)胞，并研究胰島的基本生物學(xué)。”

張薏雯表示，雖然干細(xì)胞的技術(shù)近年來(lái)有許多進(jìn)展，但是哈佛的這項(xiàng)研究能夠幫助科學(xué)家更有效找出合適的藥物跟細(xì)胞，“哈佛的這項(xiàng)研究，讓我們離治愈糖尿病更近了一步?！?/span>

論文標(biāo)題：Synchronized stimulation and continuous insulin sensing in a microfluidic human Islet on a Chip designed for scalable manufacturing

論文鏈接：https://doi.org/10.1039/C9LC00253G

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