科學(xué)家開發(fā)細(xì)胞封裝系統(tǒng)內(nèi)高效氧氣遞送的生物仿生支架

    近日，美國康奈爾大學(xué)的科學(xué)家開發(fā)了嵌套在細(xì)胞封裝系統(tǒng)的生物仿生支架，可解決細(xì)胞封裝系統(tǒng)氧氣輸送困難的問題。相關(guān)研究成果在《Nature Communications》發(fā)表，題為：A bioinspired scaffold for rapid oxygenation of cell encapsulation systems。

    細(xì)胞封裝是指使用具有免疫隔離作用的材料封裝治療細(xì)胞，再植入體內(nèi)的治療方法，可快速取得療效且無需借助免疫抑制劑，在血液及肝臟疾病的治療方面具有廣闊應(yīng)用前景。但是，封裝系統(tǒng)會阻斷血液循環(huán)系統(tǒng)為治療細(xì)胞輸送氧氣從而導(dǎo)致治療細(xì)胞的死亡。

    研究者仿照昆蟲的呼吸系統(tǒng)（完全獨立于血液循環(huán)系統(tǒng)，由遍布全身的密集網(wǎng)狀氣管構(gòu)成），設(shè)計了具有連續(xù)微孔結(jié)構(gòu)的三維生物支架。該支架由聚（偏氟乙烯-co-六氟丙烯）（PVDF-HFP）制成，這種材料的超疏水性能保證支架內(nèi)部的多孔結(jié)構(gòu)不被任何液體浸濕，從而保持高效的輸氧能力。

    研究人員將這種仿生支架命名為“超音速”支架（SONIC，Speedy Oxygenation Network for Islet Constructs），并構(gòu)建到胰島封裝器件內(nèi)。研究者通過計算機模擬和體外實驗證實了SONIC可以滿足封裝系統(tǒng)內(nèi)氧氣快速、均勻遞送的要求，大幅改善了封裝胰島細(xì)胞的存活率。將封裝異源胰島細(xì)胞的SONIC器件移植入糖尿病小鼠體內(nèi)后，可以穩(wěn)定控制小鼠血糖達6個月以上。

    該研究不僅優(yōu)化了細(xì)胞封裝技術(shù)的設(shè)計思路，也極大推動了該技術(shù)的臨床應(yīng)用轉(zhuǎn)化。

    原文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41467-021-26126-w

    注：此研究成果摘自《Nature Communications》，文章內(nèi)容不代表本網(wǎng)站觀點和立場。

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