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天津大學張雷教授課題組研發新型水凝膠 助力人類攻克1型糖尿病
發布時間:2019-06-04    

本站訊(記者 焦德芳)日前,天津大學張雷教授課題組成功研發了一種新型的水凝膠材料。這一新材料具有高效抗生物粘附和“免疫屏蔽”能力,其構建的“人造胰島”糖尿病小鼠體內實現長效控糖,有望成為1型糖尿病患者的福音。相關研究成果已經在國際權威期刊《先進功能材料》最新一期發表,并申請了中國發明專利。

1型糖尿病是困擾全球3000萬患者的慢性代謝疾病,目前尚無根治手段。“每天定時注射外源性胰島素”的傳統療法不僅給病人帶來痛苦和經濟負擔,長期甚至會導致威脅生命的并發癥。植入“人造胰島”是一種有望從根本上治療1型糖尿病的方法。“人造胰島”是將健康胰島包埋在生物材料中,植入患者體內以替代失去功能的胰島,從而徹底擺脫對外源性胰島素的依賴。然而,人體免疫系統對外來移植物會產生強烈排異反應,目前能夠躲避免疫系統“甄別”的材料極為稀少。缺乏能夠躲避免疫識別、長效包埋維持胰島活性、實現快速穩定血糖調控的新材料,是人類攻克1型糖尿病的技術瓶頸。

新型水凝膠構建的“人造胰島”在糖尿病小鼠體內控糖機理示意圖

天津大學張雷教授課題組針對這一問題,創造性地提出“平衡電荷抗污原理”,成功研發新型水凝膠材料,這種水凝膠不僅能夠高效無損包埋胰島,而且能夠長期維持包埋胰島的活性和正常的胰島素分泌功能,其構建的“人造胰島”在復雜的體內環境下,仍能有效抵抗生物粘附及免疫識別,最大程度降低人體免疫排異反應,如同給胰島穿上一件“隱身衣”。據實驗結果顯示,將新型水凝膠制造的“人造胰島”移植到糖尿病小鼠腹腔,小鼠血糖在2天內快速降低到正常水平,并且在實驗期間穩定維持至少150天。而此前研究人員經常使用的純海藻酸鈉水凝膠組則通常需要在移植5-7天后,才能使血糖恢復到正常水平,并且僅維持約20天。“與傳統水凝膠及其衍生物相比,我們的新型水凝膠在降糖速度、控糖時間和穩定性方面均具有顯著優勢。”張雷教授介紹道。

據了解,這種新型水凝膠成本低、易制備,有利于擴大生產,在細胞治療、組織工程等醫藥健康領域具有廣闊前景。(編輯 焦德芳)

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