利用3D打印技术，研发新型植入物

文|陈根

糖尿病是一种由遗传和环境因素相互作用而引起的疾病，临床以高血糖为主要标志，容易引起胰岛素绝对或相对分泌不足，以及靶组织细胞对胰岛素敏感性降低，从而造成蛋白质、脂肪、水和电解质等一系列代谢紊乱综合征。

糖尿病可分为1型糖尿病和2型糖尿病。其中，2型糖尿病常见于中老年人，肥胖者发病率高，常可伴有高血压，血脂异常、动脉硬化等疾病。起病隐袭，早期无任何症状，血清胰岛素水平早期呈正常或增高状态，晚期低下。

而1型糖尿病发病年龄较轻，起病突然，大多数患者是因为自体免疫反应而患病——免疫系统错误地破坏了胰腺的胰岛β细胞。

在美国约有160万人患有1型糖尿病，每天有100多个病例被诊断出来。要控制病情需要通过注射胰岛素来管理，但在日常饮食、运动和其他活动中，稳定管理胰岛素注射一直是个挑战。

近日，莱斯大学的研究人员利用3D打印和智能生物材料，为1型糖尿病患者创造了一种能够感知和调节血糖水平的植入物，在特定时间内其能够作出正确的胰岛素量反应量。

为了植入物能够正确调节糖尿病小鼠的血糖水平，且至少持续六个月，需要设计出能够快速响应血糖变化的β细胞。理想情况下，产生胰岛素的细胞距离血管不超过100微米。因此，研究人员利用先进的3D生物打印技术和宿主介导的血管重塑，将预血管化结合起来。

这种组合使每个植入物都有几次与宿主融合的机会。植入物中产生胰岛素的细胞将受到一种水凝胶配方的保护，这种配方已被证明能有效地将细胞处理方法封装在珠子大小的球体中。它们的孔隙小到足以让里面的细胞不被免疫系统攻击，同时又大到足以让营养物质进入和胰岛素从细胞中流出。

该植入物是研究人员与青少年糖尿病研究基金会的共同成果，耗时三年。未来，希望其能够切实给糖尿病人带来福音。