电子植入系统可监测胰岛细胞发育历程
2026-02-28 20:11:20

泉源:科技日报

河北冀冬风电开发有限公司科技日报记者 张佳欣

美国宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院和哈佛大学工程与应用科学学院的科学家开发出一种电子植入系统, , ,,,,, ,能通过电信号监测并影响人类胰岛细胞发育成熟的历程。。。。。。这一效果为构建真正功效成熟的人源胰岛提供了要害手艺平台, , ,,,,, ,也为未来基于细胞的糖尿病疗法提供了新思绪。。。。。。相关论文揭晓于最新一期《科学》杂志。。。。。。

团队在实验室作育的正在生长的胰腺组织中嵌入一层超薄导电网状结构, , ,,,,, ,使电子装置与生物组织细密团结。。。。。。这一系统就能纪录胰岛细胞爆发的电信号, , ,,,,, ,还能向细胞施加准确电刺激, , ,,,,, ,从而影响其发育历程。。。。。。

这种装置既可称为“仿生”, , ,,,,, ,也可称为“赛博类器官”, , ,,,,, ,即电子系统与活体组织配合组成一个可被调控的生物系统。。。。。。

研究团队体现, , ,,,,, ,这一思绪着实并不生疏, , ,,,,, ,例如用于治疗神经系统疾病的深部脑刺激手艺, , ,,,,, ,实质上也是通过电信号调理人体器官功效。。。。。。

在1型糖尿病中, , ,,,,, ,免疫系统会攻击胰岛细胞, , ,,,,, ,使其失去渗透胰岛素的能力。。。。。。对部分患者来说, , ,,,,, ,替换受损细胞通常需要胰腺或胰岛移植, , ,,,,, ,但供体稀缺且术后需恒久使用免疫抑制药物。。。。。。因此, , ,,,,, ,在实验室作育功效完善的胰腺组织被视为一种潜在替换计划。。。。。。

此次研究中, , ,,,,, ,团队在发育中的三维胰腺类器官内部植入一张可拉伸的电子网。。。。。。这种结构比头发丝还细, , ,,,,, ,被安排在细胞层之间, , ,,,,, ,随后细胞群集形成胰岛。。。。。。借助该装置, , ,,,,, ,研究职员能在长达2个月的时间里纪录单个胰岛细胞的电运动, , ,,,,, ,并视察其成熟历程。。。。。。

团队随后为这些细胞引入类似人体生物钟的24小时电运动周期。。。。。。效果发明, , ,,,,, ,经由数天节律刺激后, , ,,,,, ,细胞能自行维持这种周期运动, , ,,,,, ,并在合适时间渗透激素。。。。。。

这一历程不但改变了单个细胞的电行为, , ,,,,, ,也增进了细胞之间的协同事情, , ,,,,, ,使其更靠近自然胰岛的功效状态。。。。。。

研究团队以为, , ,,,,, ,这项手艺未来可河北冀冬风电开发有限公司能有两种应用方法:一种是先通过电刺激“训练”实验室作育的胰岛细胞, , ,,,,, ,再将其移植到患者体内;;;;;;;;另一种则是在移植后保存电子网状结构, , ,,,,, ,用于一连监测并适度刺激细胞, , ,,,,, ,以防其在压力或疾病影响下功效退化。。。。。。