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新型产氧生物材料可提升移植细胞活性
2012-03-06 10:36:02   来源:   

据美国物理学家组织网3月2日(北京时间)报道,美国糖尿病研究所的科学家开发出一种革命性的产氧生物材料,其可为胰岛素分泌细胞提供存活所需的氧元素。这是科学家首次成功利用生物材料将本体的氧传递给β细...
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据美国物理学家组织网3月2日(北京时间)报道,美国糖尿病研究所的科学家开发出一种革命性的产氧生物材料,其可为胰岛素分泌细胞提供存活所需的氧元素。这是科学家首次成功利用生物材料将本体的氧传递给β细胞,代表了实现“开发胰岛素分泌细胞培育替代场所”目标的主要一步,相关研究结果发表在《美国国家科学院院刊》上。
移植β细胞等细胞所面临的一个主要问题就是,需要满足这些细胞在移植后较高的营养要求。在移植完成的最初时期,这些细胞无法发挥血管网络的功能,将氧气输送至细胞,因此细胞就会处于“饥饿”状态,导致细胞的大批量死亡。

研究小组开发的名为聚二甲基硅氧烷—过氧化钙(PDMS-CaO2)的新型产氧材料,当暴露于水中时,具有生成氧元素的能力。这种自发的产氧过程能够营造一个富营养的环境,持续补氧6周以上。科研人员表示,他们一直致力于为移植的胰岛提供近似于“迷你胰腺”的最佳培育环境,以提高β细胞等的潜在存活可能。这种产氧的生物材料能提供胰岛所需的氧气补充,起到输氧桥梁的作用,直到血管形成,为胰岛素分泌细胞的存活提供自然氧气,而且氧气的持续性和总量能得到有效控制。

在研究中,研究人员还利用与生物工程支架类似的三维模型,展示了产氧材料如何能够避免细胞死亡。基于这一具有前景的成果,科学家将把未来研究的聚焦点转移至植入物的移植,终极目标则是在移植危险期内保持胰岛的生存活力。

这种在微环境内持续输氧的新方式,对于提升移植细胞的活性至关重要。其在脆弱的移植后期阶段尤其有效,以便在新血管生长时为移植的组织提供充足的营养和氧气。科学家表示,此次获得的研究进展令他们深受鼓舞,其对未来在数百万糖尿病患者身上应用这一成果具有深远意义。

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