定制生物墨水3D打印出人類胰島為糖尿病治療帶來新希望

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2025-07-01 08:54:45 中工網(wǎng)

美國維克森林大學領(lǐng)導的國際研究團隊在生物打印領(lǐng)域取得重大突破，他們使用一種新型生物墨水，3D打印出功能性人類胰島，為治療Ⅰ型糖尿病帶來新希望。這項成果首次在2025年歐洲器官移植學會大會上發(fā)布，被視為再生醫(yī)學領(lǐng)域的重要進展。

研究團隊采用由海藻酸鹽與脫細胞人類胰腺組織制成的定制生物墨水，成功打印出高密度、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的胰島組織。這些3D打印的胰島在體外實驗中表現(xiàn)出良好的活性和功能，在長達三周的時間內(nèi)持續(xù)對葡萄糖刺激作出強烈反應，釋放胰島素的能力優(yōu)于傳統(tǒng)方法獲得的胰島組織。

新技術(shù)采用皮下植入方式，操作更為簡便，僅需局部麻醉和微小切口，是一種更安全、侵入性更小的治療選擇。通過特制的生物墨水，研究團隊為胰島提供了類似天然胰腺的支持結(jié)構(gòu)，確保其獲得充足的氧氣和營養(yǎng)，模擬胰腺原有的微環(huán)境，使移植的胰島能夠更好地存活并發(fā)揮功能。

為了保護脆弱的人類胰島在打印過程中不受損傷，團隊優(yōu)化了打印參數(shù)，采用了低壓（30kPa）和低速（20毫米/分鐘）的溫和打印工藝，有效減少了機械壓力，保持了胰島的完整形態(tài)。實驗室測試顯示，打印后的胰島存活率超過90%，并且在第21天仍能靈敏地感知血糖變化并釋放胰島素，表明其具備良好的生理響應能力。這種3D打印結(jié)構(gòu)具有多孔特性，有助于氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)輸送，并可促進血管生成，從而提升移植后的長期生存能力。

這是少數(shù)幾項使用真實人類胰島進行生物打印的研究之一，避免了動物細胞模型可能帶來的轉(zhuǎn)化障礙。這一進展不僅加深了人們對胰島功能重建的理解，也為未來開發(fā)“即用型”糖尿病療法奠定了基礎(chǔ)，有望最終實現(xiàn)無需依賴胰島素注射的治療方式。

全球范圍內(nèi)，終生需要依賴胰島素注射的糖尿病患者數(shù)量龐大。利用3D打印技術(shù)制造出生物功能良好的胰島組織，為醫(yī)學界攻克糖尿病開辟出一條全新路徑。它有望實現(xiàn)按照患者需求精準定制個性化的胰島組織，緩解胰島組織嚴重短缺的醫(yī)學困境。此外，這一創(chuàng)新實踐也可為其他領(lǐng)域的器官再生和器官移植提供新的啟發(fā)，推動再生醫(yī)學邁向新的高度。

(責任編輯：zx0176)

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