糖尿病是一種以高血糖為特征的代謝性疾病。高血糖則是由于胰島素分泌缺陷或其生物作用受損，或兩者兼有。長(zhǎng)期存在的高血糖，導(dǎo)致各種組織，特別是眼、腎、心臟、血管、神經(jīng)的慢性損害、功能障礙。
隨著生活水平不斷提高，糖尿病患病人數(shù)在也在持續(xù)增長(zhǎng)，據(jù)估計(jì)，?2017年全球患病人數(shù)約為4.25億，預(yù)計(jì)到2045年將達(dá)到6.29億。我國是全球糖尿病人數(shù)最多的國家，2017年糖尿病人數(shù)為1.14億，預(yù)計(jì)到2045年將達(dá)到 1.5億左右。
目前想要治療糖尿病，胰島素?zé)o疑是最佳治療技術(shù)。因此糖尿病患者每天都需要注射胰島素，從而實(shí)現(xiàn)控制血糖。胰島素注射已經(jīng)從注射針、胰島素注射筆，過渡到“人工胰腺”胰島素泵。現(xiàn)在新型的胰島素泵通過整合了CGM 技術(shù)，可以自動(dòng)根據(jù)即時(shí)血糖計(jì)算出即刻的胰島素輸注劑量，并給予持續(xù)皮下輸注，從而實(shí)現(xiàn)閉環(huán)的血糖管理。
但無論是注射針（注射筆）還是胰島素泵，對(duì)于生活來說依舊不太方便。同時(shí)這些傳統(tǒng)技術(shù)依舊無法實(shí)現(xiàn)糖尿病根本性治療，并且對(duì)糖尿病并發(fā)癥的控制力也不足。由于無特別有效治愈手段，糖尿病患者和國家不得不承受每年巨額費(fèi)用支持。
因此科學(xué)家一直希望開發(fā)一種可植入的“人工胰腺”，可以根據(jù)患者血糖情況制造并控制胰島素釋放量。很可惜由于人體對(duì)于異物排斥，很快在“人工胰腺”周圍形成一層厚厚的疤痕組織，阻止胰島素釋放，使得患者不得不進(jìn)行手術(shù)取出“人工胰腺”。人體排斥反應(yīng)阻止可植入胰島素泵美好想法變成現(xiàn)實(shí)。
好在依舊有一群科學(xué)家不放棄，其中麻省理工的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)一種新型的“人工胰腺”，解決人體排斥反應(yīng)，讓“人工胰腺”可以長(zhǎng)期制造并釋放胰島素。
麻省理工的研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為人體內(nèi)的中性粒細(xì)胞（免疫細(xì)胞），在有異物植入到人體時(shí)候它們就會(huì)被激活，從而導(dǎo)致疤痕組織形成。因此只要解決異物表面的中性粒細(xì)胞既可以使“天然人工胰腺”長(zhǎng)期植入患者體內(nèi)，精準(zhǔn)釋放胰島素，實(shí)現(xiàn)血糖穩(wěn)定控制。
因此麻省理工的研究團(tuán)隊(duì)在一系列研究中發(fā)現(xiàn)一種現(xiàn)象，只要植入物在患者體內(nèi)有規(guī)律的振蕩，就可以減少植入物表面中性粒細(xì)胞。
為此研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一款可以有規(guī)律的充氣和放氣的機(jī)械驅(qū)動(dòng)的胰島素囊。胰島素囊由聚氨酯制備，聚氨酯是一種與組織周圍的細(xì)胞外基質(zhì)具有相似彈性的塑料。胰島素囊有兩個(gè)腔，其中一個(gè)腔室用作藥物儲(chǔ)存器，另一個(gè)腔室用作柔軟的氣腔（可以充氣可放氣）。
為了證明胰島素囊有效性，研究人員將胰島素囊植入到小鼠體內(nèi)。從而觀察胰島素囊植入到小鼠體內(nèi)后，胰島素有效釋放周期（胰島素囊會(huì)不會(huì)因?yàn)榕懦夥磻?yīng)而失效）。
胰島素囊植入到小鼠體內(nèi)后，胰島素囊每12小時(shí)啟動(dòng)充氣放氣過程，每次持續(xù)5分鐘。并監(jiān)測(cè)小鼠的血糖水平，已確定胰島素囊釋放胰島素的有效性。
研究人員發(fā)現(xiàn)，在沒有啟動(dòng)充氣放氣的胰島素囊在兩周后胰島素釋放量開始下降，八周之后完全被纖維包裹（疤痕），無法釋放胰島素。
而執(zhí)行充氣放氣的胰島素囊表面被纖維包裹（疤痕）時(shí)間要長(zhǎng)很多。盡管最后胰島素囊被疤痕組織包圍，但疤痕組織結(jié)構(gòu)不同尋常：與圍繞靜態(tài)異物的纏繞膠原纖維不同，驅(qū)動(dòng)異物周圍的膠原纖維更加高度對(duì)齊，研究人員認(rèn)為這可能有助于藥物分子通過組織。
事實(shí)上通過檢測(cè)胰島素釋放量，也發(fā)現(xiàn)執(zhí)行充氣放氣的胰島素囊在八周內(nèi)的胰島素釋放量變化不大，非常穩(wěn)定。
這個(gè)研究結(jié)果讓研究人非常興奮，他們?cè)谖磥韺?duì)胰島素囊進(jìn)行改進(jìn)，最終變成一個(gè)“天然人工胰腺”。
該“天然人工胰腺”有點(diǎn)類似于Sernova的Cell Pouch。研究人員將向“天然人工胰腺”內(nèi)植入胰腺細(xì)胞，這些胰腺細(xì)胞可以感知人體內(nèi)葡萄糖水平并在葡萄糖升高時(shí)分泌胰島素。太高。“天然人工胰腺”可以消除患者不斷測(cè)量血糖水平和注射胰島素的需要。
當(dāng)然該技術(shù)除了可以治療糖尿病外，還可以用于卵巢癌的免疫治療和預(yù)防心臟病發(fā)作患者的藥物釋放。如果技術(shù)能夠成功，市場(chǎng)應(yīng)用前景廣大。
麻省理工（MIT）創(chuàng)立于1861年，坐落于美國馬薩諸塞州波士頓都市區(qū)劍橋市，是世界著名私立研究型大學(xué)。
