美國哈佛大學醫學院附屬布裏根婦女醫院的生物工程師們開發出一種名為ceMED（對流增強型宏封裝）的裝置，可讓細胞持續“沐浴”在所需的營養中，提高細胞的負荷能力，同時提高細胞存活率、葡萄糖敏感度和及時的胰島素分泌。在臨床前模型中，ceMED在植入後兩天內對血糖水準迅速反應，為Ⅰ型糖尿病患者提供了更快、更有效的治療手段。相關論文發表在6日的《美國國家科學院院刊》上。

全世界有4000多萬人患有Ⅰ型糖尿病，這是一種自身免疫性疾病，患者胰腺中産生胰島素的β細胞會被免疫系統破壞。

該研究論文通訊作者傑夫·卡普博士説：“β細胞可通過分泌胰島素對葡萄糖作出反應，但挑戰是如何以一種微創方式將這些細胞移植到人體內，並讓其有較長壽命，發揮最全面的功能。”新裝置顯示，移植後細胞活性增強，反應更快。

目前的藥物依靠擴散，即營養物質散佈在裝置的外膜上，只有少數細胞可接受營養和氧氣，進而分泌胰島素。而ceMED的設計是通過源源不斷的液體向被包裹的細胞提供對流營養，允許多層細胞生長和存活。

ceMED的原型有兩個室：一個從周圍環境中收集養分的平衡室和一個容納受保護細胞的細胞室。平衡室被包裹在聚四氟乙烯（一種帶孔的半透膜，允許液體流入）中。細胞室周圍有一層額外的內膜，選擇性地允許營養物質的運輸，並保護機體免受免疫反應的侵襲。灌流的液體流經多孔中空纖維，以與植入物周圍組織相似的營養濃度到達細胞室。中空纖維允許胰島素和葡萄糖自由通過，但不允許其中可能攻擊封裝細胞的關鍵免疫分子進入。

與傳統的胰島素泵相比，該裝置允許細胞按需分泌胰島素，並在血糖水準下降時迅速停止分泌。在Ⅰ型糖尿病嚙齒動物模型中，ceMED促進細胞存活和胰島素分泌，在移植後兩天內就開始降低血糖水準。

研究人員還表示，ceMED有可能成為一個自主系統，不需要不斷地補充和更換胰島素盒。此外，該裝置新穎的對流增強方法對脆性糖尿病患者尤其有用。

總的來説，ceMED具有多重優勢，如提高細胞存活率、減少隨時間推移會損害功能的纖維包封，以及更快的胰島素分泌開啟和關閉速率。這種方法有可能提高β細胞替代療法的成功率，以幫助Ⅰ型糖尿病患者應對疾病。（實習記者張佳欣）