科學家成功開發出特殊的“蛋盒樣”包裝來運輸胰島細胞成功治療糖尿病患者

如今研究人員開發出了一種特殊的蛋盒包（egg carton packages）用來運輸并移植活的人類胰腺細胞來治療糖尿病患者，這種蛋盒包能夠提供氧氣，并且在運輸過程中允許物理分離一面胰島細胞損傷或死亡。

除了進行完整的胰腺移植以外，目前治療糖尿病**的方法就是進行胰島細胞移植，對于1型糖尿病患者而言，這是一種可行的方法。盡管成千上萬名患者都成功接受了供體的胰島細胞，如果更多的細胞在最初的遷移和運輸過程中能存活下來，那么患者機體中胰島細胞的存活率和有效的移植率將會大大提高。而研究人員所開發的新技術正能夠解決這一問題。

胰島移植有望治療糖尿病

在1型糖尿病患者中，胰腺不能正常產生胰島素，而胰島素是一種負責對葡萄糖進行代謝調節的特殊激素；因此，糖尿病患者就需要持續監測其機體中的血糖水平，并且每天都需要調整對胰島素的注射量。

血糖水平的不穩定性對于糖尿病患者長期的健康有著明顯的影響，主要是因為患者機體血管的改變常常會誘發多個器官的疾病，比如眼睛、腎臟、神經和心血管系統等。正常情況下，機體胰島β細胞能夠產生胰島素，β細胞存在于胰腺的胰島組織中，β細胞連同胰島中的其它細胞能夠產生特殊的激素，同時這些細胞在調節機體血糖水平上扮演著關鍵的角色。

20世紀80年代末期，研究人員就提出了一種設想，即將健康的胰島組織移植到糖尿病患者機體中，當時這種設想也變成了現實；研究者Camillo Ricordi當時就設計出了一種可操作的方法來分離所需數量的細胞，如今隨著抗排斥藥物療法效果的改善，胰島的移植已經被用來治療1型糖尿病了，全球成千上萬人都接受了胰島的移植。

胰島的移植需要一種簡單的鎖孔手術來精確定位到患者腹部的胰島組織中，隨后患者會很快恢復過來。

高需求 低可利用性

與任何器官移植一樣，進行胰島移植常常是由少數器官捐獻者所推動的，而如今糖尿病患者越來越多，全球大約有4.25億以上的糖尿病患者。此外還有另外一個限制因素，一旦從胰腺中分離后，胰島組織就會變得非常脆弱，有高達35%的胰島組織在患者進行移植前就會死亡。因此，改善胰島組織在移植前的存活率或許能夠明顯改善糖尿病患者對胰島的可利用率和臨床預后效果。

阿德雷德皇家醫院（Royal Adelaide Hospital）從事腎臟和胰島移植的研究者Patrick Coates說道，如果我們能夠提高胰島在移植前的存活率，那么在大多數情況下，糖尿病患者或許只需要進行一次移植即可，而如今我們常常需要多個器官捐獻者和多個流程的移植來治療一個糖尿病患者。

由于供體數量以及捐獻者與患者的免疫匹配狀況的差異，每年進行移植的患者數量并不相同。

如何治療更多的患者？一場邏輯性的挑戰

當胰腺從供體機體中收集后，研究人員會利用特殊的步驟來提取胰腺中的胰島組織，這種分離過程只能在有特殊設施的無菌環境中進行以免污染發生。

與其它國家一樣，在澳大利亞，這種分離過程主要集中于墨爾本和悉尼兩個市，隨后分離出的胰島組織就會被運往不同的移植中心，由于胰島組織中含有大量代謝率較高的細胞，因此這些細胞需要大量的營養物質和氧氣，如果得不到上述供給，細胞就不會產生胰島素和其它調節機體葡萄糖水平的激素。

一旦脫離的宿主的血管營養供給，胰島組織會很快變得饑餓并且“窒息”，這兩種狀況都會降低胰島組織存活的機會。

改善胰島組織的運輸

全球很多實驗室都想嘗試延長胰島組織的儲存壽命，研究人員就開發出了兩種特殊的新型技術來解決運輸過程中胰島組織死亡的問題，即提供足量的氧氣并且保護胰島組織免受物理損傷。

其中**個改善之處就是一個便宜的外部涂層，一旦該涂層與胰島組織接觸后就能夠釋放氧氣，這種特殊涂層材料能為動物β細胞提供足夠的氧氣來促進其在低氧水平下生存，研究人員希望該技術能盡快轉化到人類β細胞的保護和運輸過程中去。但這似乎并不是研究人員面對的**一項挑戰，在運輸過程中胰島組織的移動也會致其損傷，當前胰島組織常被置于一種特殊的袋子中，在袋子中，胰島組織能夠自由漂浮在一種由必須細胞營養物質組成的溶液中，隨著袋子移動，胰島組織就會來回搖晃且互相碰撞，這或許就會損傷胰島組織。

當嘗試了不同的生物材料，并且對不同形狀的包裝進行檢測后，研究人員就開發出了這種特殊的蛋盒樣的包裝，其能夠讓球體胰島組織相互分離，從而維持其在運輸過程中的活力，并且免于損傷。

未來的希望

如今研究人員就能利用這種新技術來成功通過飛機在墨爾本和阿德萊德之間運輸動物和人類的胰島細胞，平均會花費6個小時時間，而研究者開發出的蛋殼包裝結構就能夠有效改善胰島組織的生存率。

將這種新技術應用于臨床中或能有效改善胰島組織在運輸過程中的生存率，同時還能讓胰島移植用于更多糖尿病患者的治療，研究人員表示，目前這種技術需要擴大規模，以容納治療糖尿病患者所需的50萬個胰島組織。

但后期研究人員還會面臨更大的挑戰，即如何自移植后改善胰島的長期生存率，研究者表示，新型材料和先進工程學技術或能幫助解決這一問題，包括開發特殊支架來增強胰島移植后營養物質和氧氣的提供；研究人員相信后期通過更為深入的研究或能解決這些問題。