28 مه 2024- دیابت شیرین (DM) یک بیماری متابولیک است که با اختلال در عملکرد پانکراس و تولید ضعیف انسولین مشخص می شود. تصور کنید لوزالمعده شما کارخانه تولید انسولین است، هورمونی کلیدی که سطح قند خون شما را حفظ می کند. در داخل این کارخانه خطوط مونتاژ کوچکی به نام جزایر پانکراس وجود دارد.وقتی این جزایر آسیب می بینند، مانند یک فاجعه کوچک در کارخانه است. خطوط مونتاژ درست عمل نمی کنند و نمی توانند انسولین کافی تولید کنند. این می تواند منجر به مشکلاتی در تنظیم قند خون شود که برای سلامتی شما بسیار مهم است.

برای شایع ترین بیماری ناشی از آسیب جزایر، دیابت نوع 1، هیچ درمانی وجود ندارد. درمان بر مدیریت سطح قند خون از طریق تزریق انسولین متمرکز است. با این حال، اگرچه انسولین اگزوژن می تواند به طور موقت قند خون را تثبیت کند، تزریق مکرر بار سنگینی را به همراه دارد و ممکن است عوارضی ایجاد کند.

پیوند جزایر، به عنوان یک استراتژی جایگزین، با چالش‌های کمبود اهداکننده و سرکوب طولانی‌مدت ایمنی مواجه است. برای رفع این مسائل، محققان برای بازسازی عملکرد جزایر، سلول‌های جزیره‌ای را در مواد زیستی محصور کردند و به بدن پیوند زدند. علیرغم برخی پیشرفت ها در این روش، هنوز هم بقای طولانی مدت و ترشح پایدار انسولین به دلیل حمله ایمنی و تامین ناکافی مواد مغذی سلولهای پیوند شده، محدود بود.

سپس محققان از فناوری میکروسیال به دلیل قابلیت های دقیق دستکاری سیال برای تولید هیدروژل با ساختارهای قابل تنظیم استفاده کردند. این میکروکپسول‌ها تبادل اکسیژن و مواد مغذی را تسهیل می‌کنند و دارای ویژگی‌های ساختاری تطبیقی ​​برای کپسوله کردن داروهای دیگر برای تنظیم سرنوشت سلول ها هستند. با این وجود، شبیه سازی دقیق ساختار کامل جزایر بومی همچنان چالش برانگیز است.

روش‌های کنونی برای جمع‌بندی مجدد جزایر بر عروقی شدن میکروکپسول‌ها تمرکز دارند.

تیمی از دانشمندان چینی با الهام از ساختارهای جزایر طبیعی، یک مدل جزایر مصنوعی بیومیمتیک مبتنی بر میکروکپسول‌ها را توسعه دادند که یک شبکه ریز عروقی را ادغام می‌کند و از فناوری الکترواسپری با ولتاژ بالای میکروسیال برای دستیابی به تنظیم دقیق سطح قند خون استفاده می‌کند.

نتایج تجربی این روش از چشم انداز میکروکپسول های عروقی به عنوان یک مدل جزایر مصنوعی بیومیمتیک قویاً پشتیبانی کرده و ارزش مهم آنها را در زمینه درمان دیابت برجسته نمود. این فناوری نوآورانه نه تنها گزینه های درمانی جدیدی را برای درمان دیابت فراهم می کند، بلکه مسیرهای جدیدی را برای تحقیقات پزشکی آینده باز می کند.

پروفسور لینگ لی رهبر این مطالعه خاطرنشان کرد: "ما یک میکروکپسول عروقی را به عنوان مدل جزایر مصنوعی بیومیمتیک (v-MCs) از طریق یک استراتژی میکروسیالی توسعه دادیم و از آن برای کنترل گلوکز خون استفاده کردیم. در طراحی میکروکپسول ها از ساختار شبکه عروقی طبیعی الهام گرفته شده است. جزایر دارای ساختار پوسته ای منحصر به فردی هستند که به مواد مغذی و اکسیژن اجازه می دهد تا به آرامی وارد شوند و در عین حال به طور مؤثری از سلول های جزایر محصور شده در برابر حمله سلول های ایمنی میزبان محافظت می کنند".

او افزود: "از طریق آزمایش‌های پیوند در موش‌ها، متوجه شدیم که v-MCs می‌تواند به طور قابل‌توجهی سطوح غیرطبیعی قند خون، مصرف غذا و وزن بدن موش‌های دیابتی را بهبود بخشد و به طور موثر تحمل گلوکز را بهبود بخشد که پتانسیل موثر آن را به عنوان یک درمان برای دیابت نشان می‌دهد.تحلیل بافت شناسی بیشتر، ایمنیv-MC های کاشته شده در داخل بدن را تایید کرد. این نتایج نشان می دهد که مدل جزیره مصنوعی بیومیمتیک ارزش زیادی در درمان دیابت دارد و چشم انداز کاربرد آتی آن به ویژه در زمینه های پزشکی احیا کننده و مهندسی بافت، شایسته ی تحقیقات گسترده و انتظارات بیشتر است."

این تحقیق اخیراً در مجله Materials Futures منتشر شده است.

منبع:

https://medicalxpress.com/news/2024-05-biomimetic-artificial-islet-high-blood.html