Dijabetes melitus (DM) je metabolička bolest koju karakteriše kvar pankreasa i slaba proizvodnja insulina. Zamislite da je vaš pankreas fabrika insulina, ključnog hormona koji održava nivo šećera u krvi. Unutar ove fabrike nalaze se male montažne linije koje se nazivaju ostrvca pankreasa.
Kada se ova ostrvca oštete, to je kao mini-katastrofa u fabrici. Montažne linije ne funkcionišu i ne mogu da proizvedu dovoljno insulina. To može dovesti do problema sa regulisanjem šećera u krvi, što je velika stvar za vaše zdravlje.
Za najčešće stanje koje je posledica oštećenja ostrva, dijabetes tipa 1, ne postoji lek. Tretman se fokusira na kontrolu nivoa šećera u krvi putem injekcija insulina. Međutim, iako egzogeni insulin može privremeno da stabilizuje šećer u krvi, česte injekcije donose težak teret i mogu izazvati komplikacije.
Transplantacija ostrvaca, kao alternativna strategija, suočava se sa izazovima nedostatka donatora i dugotrajne imunosupresije. Da bi se pozabavili ovim problemima, istraživači su razvili biomaterijal koji inkapsulira ostrva/ćelije ostrvaca da bi rekonstruisali funkciju ostrva. Uprkos određenom napretku, dugotrajno preživljavanje i kontinuirano lučenje insulina i dalje su ograničeni imunološkim napadom i nedovoljnim snabdevanjem hranljivim materijama.
Mikrofluidna tehnologija je korišćena za proizvodnju hidrogelova sa prilagodljivim strukturama zbog svojih preciznih mogućnosti manipulacije fluidima. Ove mikrokapsule olakšavaju razmenu kiseonika i hranljivih materija i poseduju adaptivne strukturne karakteristike za kapsuliranje drugih lekova za regulisanje sudbine ćelije. Bez obzira na to, precizno simuliranje kompletne strukture autohtonih ostrva ostaje izazov.
Trenutne metode za rekapitulaciju ostrva fokusiraju se na vaskularizaciju mikrokapsula.
Inspirisan prirodnim strukturama ostrva, tim kineskih naučnika razvio je biomimetički model veštačkog ostrva zasnovan na mikrokapsulama, koji integriše mikrovaskularnu mrežu i koristi mikrofluidnu visokonaponsku elektrosprej tehnologiju za postizanje fine regulacije nivoa šećera u krvi.
Ovi eksperimentalni rezultati pružaju snažnu podršku za izglede vaskularizovanih mikrokapsula kao biomimetičkog modela veštačkog ostrva i ističu njihovu važnu vrednost u oblasti lečenja dijabetesa. Ova inovativna tehnologija ne samo da pruža nove mogućnosti lečenja dijabetičara, već i otvara nove pravce za buduća medicinska istraživanja.
Profesor Ling Li je pomenuo: „Razvili smo vaskularizovanu mikrokapsulu kao biomimetički model veštačkog ostrva (v-MCs) kroz mikrofluidnu strategiju i koristili je za kontrolu glukoze u krvi. Dizajn mikrokapsula je inspirisan strukturom vaskularne mreže prirodne ostrvca ima jedinstvenu strukturu jezgra i ljuske koja omogućava nesmetan ulazak hranljivih materija i kiseonika u inkapsulirane ćelije ostrvaca od napada imunih ćelija domaćina.
„Kroz transplantacijske eksperimente na miševima, otkrili smo da v-MCs mogu značajno poboljšati abnormalne nivoe šećera u krvi, unos hrane i telesnu težinu miševa sa dijabetesom i efikasno poboljšati toleranciju na glukozu, pokazujući njegov efikasan potencijal kao tretman za dijabetes.
„Dalja histološka analiza potvrdila je bezbednost v-MC implantiranih in vivo. Ovi rezultati ukazuju na to da je biomimetički model veštačkog ostrva od velike vrednosti u lečenju dijabetesa, a izgledi za njegovu buduću primenu su posebno široki u oblastima regenerativne medicine i tkiva. inženjering , vredan daljeg istraživanja i očekivanja.“
