Bioartificial Pancreas'in sözü

Biyoartificial pancreas, dış sensörler ve pompalara dayanan bir dönüştürücü yaklaşım temsil eder - gerçek beta hücreleri kullanarak fizyolojik bir glikoz düzenlemesini sağlayan bir cihaz, potansiyel olarak 1 diyabet ve şiddetli pankreas için doğal bir tedavi çözümü sunmak için.Köpek dışı sensörlere ve pompalara güvenen geleneksel insülin pompasından farklı olarak, biyomalzemeler ve immünoloji klinik gerçeklik yolunda ilerliyor.Bu makale, potansiyel olarak, potansiyel olarak, potansiyel olarak 1 diyabet ve şiddetli bir şekilde gelişme için, şiddetli bir çözüm oluşturabilir.

Bioartificial Pancreas Araştırması

Biyoartificial pancreas kavramı birkaç on yıl boyunca gelişti. Erken çabalar, bu sınırlamaları aşmak için, Edmonton Protokolü olarak bilinen bir prosedürdür.Bu yaklaşım, mutasyonlu beta hücrelerin normal olarak geri kazanabileceğini gösterdi, bu iki geniş kategoriye girdi: makrocaplar veya implantasyonlar veya implantasyonlar, fiziksel olarak izole edilmiş hücrelerin ev hapsi ile birlikte veya mikroptik olarak izole edildi.

Klinik gelişimdeki lider adaylar, PEC-Direct ve PEC-Encap ürünlerini ViaCyte (şimdi Vertex), Beta O)), Defymed'den gelen cihaz ve tamamen, uzun vadeli bir çözüm, Sernova ve Diamyd Medical gibi şirketlerden gelen bu cihazlar, hayvan modellerinde ve erken insan denemelerinde konsept kanıtı göstermiştir.

Bioartificial Pancreas Development'de Temel Meydan Meydanlar

Immune Rejeksiyon ve Enkapsulation Design

İmplantlı hücre terapisinin birincil engeli, ev sahibi bağışıklık yanıtıdır. Enkapsülasyonla bile, vücut cihazın etrafında fibrozya yol açabilir. Bu fibrous kapsül bloklar ve oksijen difüzyonu, sonunda kapalı beta hücreleri açmaktadır. Son zamanlarda enflamatuar yanıtın, zwitter kaplamalar veya poliklinler oluşturmadan sınırlı olmadığını gösterir - bir başka cihazdan da yararlanabilir.Bu fibroz kapsülü karşılamaktadır.Bu, ilaçlar ve fibrozları ve fibrozları, modifiye edilmiş farmakülaksiyonu veya poliklinize eden bir diğerinden (Gampiyonel) başka bir immünoterapistden uzaklaştırır.

Hücre Kaynağı ve Fonksiyonel Durability

Retinal üretim hücreleri hem sağlam hem de şekeri dalgalanmalarına karşı duyarlı olmalıdır. İnsan kadavraklar altın standart kalır, ancak kıvrımları ve kalabilen limitleri ile karakterize edilir. Stem hücreli beta hücreleri, önerilen en umut verici alternatif olarak ortaya çıkmıştır.Depretex (iPSC veya ESCs) gibi organik hücreler bu implantasyona karşı daha az dirençlidir.

Oksijen ve Nutrient Supply

Beta hücreleri yüksek bir metabolik talep vardır. Bir encapsulation cihazı içinde, oksijen gerilimi hipooksi ve apoptozu tetikleyen seviyelere düşebilir. Bu, özellikle de makroencapsülasyon odalarının hücre yoğunluğu yüksek ve difüzyon mesafeleri takip edilir.Bazı stratejiler şunlardır: (1) implant sitesinin önceden kullanılabilirleştirilmesi, çünkü küçük bir oksijenli cihazı entegre etmek için küçük bir oksijenli cihazla veya oksijenli bir oksijenle yeniden donatılması gerekir.

Uzun Süreli Durability ve Güvenlik

Biyoartificial pancreas yaygın olarak kabul edilmek için, değiştirilmesi gerek kalmadan yıllarca işlevsel kalmalıdır. Bu, malzemeler ve kapalı hücreler üzerinde sıkı gereklilikleri uygular ve insülinin tükenmesine, biyofoulinge direnmeye, mekanik bütünlüğüne karşı korumalı ve bu endişe verici hataların üstesinden gelmek için cihazlardan kaçınmalıdır.

Horizon Çözümleri Promising Solutions on the Horizon

Gelişmiş Biyomalzemeler ve Nanoteknoloji

Bir sonraki imar malzemeleri, birden fazla işlevi birleştiren kompozitler olacaktır. Örneğin, nanofiber ağları, yüksek porosity. Hydrogels ile dekore edilmiş yüksek çözünürlükler ile dekore edilmiş 3D baskıyı kullanarak (örneğin RGD) yerli pankretik mikrobiyolojik mikrobiyolojik mikrobiyolojik mikrobiyolojik sistemlerde de içeren bir rol oynamaktadır.

Stem Hücre-Derived Beta Hücreleri, Gelişmiş Maturity ile

Araştırmanın en aktif bölgelerinden biri, implantasyondan sonra daha olgunlaşan hücrelerin işlevsel olgunluğunu artırmaktır. Son protokollerin, ilk olarak doku entegrasyonuna ve damarlaştırmaya izin vermek için bir "kücreasyon" sistemi kullanılarak, daha sonra beta hücre öncül hücrelere daha fazla olgunlaşan hücrelere ek olarak, preclinatif hücrelere verilen "kütürede" bir şekilde entegre edilmesi gerekir.

Immune Evasion için Gen Editing

CRISPR teknolojisi, bağışıklık sistemi için görünmez olan beta hücre hatları oluşturmak için kapıyı açtı. Beta-2 mikroglobulin (B2M), CD47 veya HLA-E gibi önemli olan karmaşık sınıfların kanser için tümojen hücre tedavilerini engellemesi, daha uzun süre boyunca uygulanan ve aynı zamanda kanserli hücrelerin değerlendirilmesi için önemli ölçüde gerekli olan bazı sinyallerle ilgili olarak, bu mühendislik stratejilerinin daha uzun süre içinde "benim için değerlendirilmesi" sinyalleri ekledi.

Mikrofluidic ve 3D-Yazdırlı Cihaz Mimarileri

Geleneksel makroencapsülasyon cihazları diffüzyona güveniyor, ancak mikrofluidik teknoloji, hücresel mikrodüşünmelerin aktif kontrolünü sağlar. MIT ve Michigan Üniversitesi'nde mikroküresel pankreasyonlar ve oksijen, duyumsal pankreasyonlar için limanlar, 3D baskı için viability salıverebilir, özellikle de bu iki pankreasyon için potansiyel sunuyor.

Klinik Uygulama Yolu

Düzenleme ve Sigorta Standartları

Piyasaya biyoartificial pancreas getirmek karmaşık düzenleyici yol yollarını değerlendirmek gerekir. ABD'de FDA, genellikle kombinasyon cihazları (ilaç-tassiyon kombinasyonu) veya hücresel terapi ürünleri, titiz bir güvenlik, saflık ve yetersizlik itirazı ile karşı karşıya kalır. Uzun vadeli hayvan çalışmaları, fibrozlık ve cihaz başarısızlığını değerlendirmek için gereklidir.

Klinik Denemeler ve Hasta Seçme

Mevcut klinik araştırmalar öncelikle ciddi hipoglisemit olmayan 1 diyabet hastası hastalar hedef alıyor veya yüksek insülin dozları gerekiyor. Bu hastalar işlevsel beta hücre değişiminin en yüksek testlerden faydalanıyor. Erken denemeler güvenlik ve kanıt-konsepsiyon: implante edilmiş cihaz ölçülebilir bir insülin seviyelerini üretebilir mi? Bu testler ViaCyte'nin PEC-Direct (bu doğrudan damarlamaya odaklanır) ve EC-Envoy (bu immüniteye odaklanır) ve immüniteye dayalı bir cihaz, ancak hücre hayatta kalmamış bir sonraki testlerin yanı sıra, genetik tedavi yöntemlerinin değerlendirilmesi gerekir.

Maliyet, Accessability ve Sağlık Entegrasyonu

Teknik bir başarı varsayarsak, biyoartificial pancreas maliyetinin (örneğin, komplikasyonların tedavisi) bir tane zaman implantı, yapay pankreasyonlar için pahalıya mal olabilir ve cihaz kendisi bu tür teknolojiyi uzun vadeli maliyetlere kıyasla azaltabilir; yakın zamanda yapılan bir biyoartatif kontrol için daha fazla tasarruf sağlayan biyo-fikre sahip bir dozda yapılan bir dozda daha fazla tasarruf işlemine ihtiyaç duyulabilir.

Diyabet Bakım ve Öteki Daha Büyük Örnekler

Biyoartificial pancreas'in başarısı, diyabet yönetiminin zeminini temel olarak değiştirecekti. Hastalar artık karbonhidrat, enjekte insülin veya hipoglisemi hakkındaki endişeler azaltılacaktı - cihaz otomatik olarak iş yapabilirdi.Bu, retinopati, nephropati gibi erken komplikasyonları geri alabilir ve kalıcı vigilance zihinsel yükü dramatik bir şekilde ortadan kaldırılabilirdi.

Diyabetin ötesinde, bir biyoartificial pancreas için gelişmiş teknolojik platformlar, Parkinson hastalığı, karaciğer yetmezliği ve hemofilik pankreasyon gibi diğer hastalıklar için de uygulanabilir olabilir. Tüm olarak tiroid bozuklukları, adrenal yetersizlik veya büyüme hormonu eksikliği. kök hücre mühendisliği tekniklerinin yakınlığını temsil eder, biyomalzemeler, immünoloji ve mikromühendislik-toplayıcılık karşıtı bir çabadır.

Bir Future Value Building

Tamamen işlevsel bir biyoartificial pancreas geliştirmek, modern tıptaki en hırslı hedeflerden biridir. engeller önemli: bağışıklık reddedilmesi, hücre hayatta kalma, oksijenlendirme, uzun vadeli güvenlik ve düzenleyici onay. Ancak son on yılda yapılan ilerlemeler olağanüstü bir şekilde devam ediyor. Stem hücreli-derived beta hücreleri şu anda klinik denemelerde bulunuyor; yeni biyomalzemeler, milyonlarca hastalık düzenlemesini garanti ediyor; ve gen düzenleme evrensel bağışçıya giden bir yol sunuyor.