研究人员手持科学家用来进行生物工程的双腔芯片。
一名研究人员拥有一种双室芯片,其科学家们用于生物工程的人类胰腺组织,以研究CFRD的原因。
资料来源:辛辛那提儿童医院

使用胰胰酶用于研究糖尿病

科学家在芯片上创造了人类胰腺,这使他们能够识别囊性纤维化(CF)一种常见且致命的并发症的可能原因,这种并发症被称为CF相关糖尿病(CFRD)。据辛辛那提儿童医院医疗中心(Cincinnati Children 's Hospital Medical Center)的研究人员称,这种小型的两腔设备也可能是可行的,它以生物工程人类胰腺类器官为特色,用于研究非cf相关疾病的原因,如1型和2型糖尿病。

然而,首先,科学家们想看看他们的设备是否能帮助CFTR基因突变引起的遗传性肺病患者。这种突变导致细胞表面的水和盐不平衡,从而使肺被厚厚的黏液堵塞。

根据CF的人变老,据Anjaparavanda Naren,博士学位,博士学位,博士学位,博士学位,博士学位,博士学位,博士学位,博士学位,博士学位,博士学位,博士学位介绍,他们越来越多地越来越受到CFRD的风险。更糟糕的是,直到现在,在实验室中研究CFRD以寻找更好的治疗方法并没有有效的方法。“CF的小鼠模型不会忠实地在实验室中重新创建相关的CF相关糖尿病,并且在本研究中实现的深度是不可能研究疾病,”纳伦说。“我们的技术与人类胰腺密切相关,可能有助于我们找到治疗措施,以管理有CF的人们的葡萄糖不平衡,与增加的疾病和死亡有关。”

逐步解决CFTR的难题

照片
这种微观图像显示人的胰腺组织颜色编码,以显示胰岛素和基因CFTR的存在。
资料来源:辛辛那提儿童医院

体外芯片技术可用于在特定个体中研究CFRD和葡萄糖不平衡,其状况,创造了以高度个性化的依据诊断不同疾病表现的可能性。该芯片可以帮助测定不同人的葡萄糖测量中的可变性,确定葡萄糖水平与CFTR突变类型的相关性,并测试小分子干预。

尽管CFTR基因突变已知会导致囊性纤维化,但其在CFRD中的作用尚不清楚。为了回答这个问题,研究人员首先分离手术病人捐献的胰管上皮细胞和胰岛细胞。

导管有机体在称为微细胞型器件的透明双室中培养,其含有特异性生化溶液以产生胰胰酶。导管上皮细胞在顶部室中培养,胰岛细胞在底部腔室中,用薄的多孔膜分离,使得不同的腔室相互作用。

这些细胞生长并扩展成三维胰腺器官,模仿细胞间的通信和液体交换,类似于自然发育的人类胰腺的功能。

当研究人员通过干扰CFTR基因表达来测试芯片上的胰腺时,它破坏了细胞间的通信,液体交换,并对内分泌功能产生负面影响。研究人员说,这证实了CFTR基因在调节胰岛素分泌和导致CF患者糖尿病方面有直接作用。

自1979年以来已经存在了微流体装置。但其设计和功能的创新,特别是自组织技术的出现以来,现在允许研究人员对生物工程者人体组织并模仿实验室环境中的天然器官的功能。

该研究团队包括该研究的第一作者和研究助理Kyu Shik Mun博士,现在将在一项初步研究中使用该设备,以测试fda批准的调节CFTR基因表达的药物。研究的目标是确定不同的CFTR药物能够在多大程度上减缓或逆转实验室模拟的cfr。

订阅我们的时事通讯

相关文章

通过皮肤递送药物的新方法

通过皮肤递送药物的新方法

科学家们已经证明,在老鼠的皮肤上施加“时间压力”可以创造一种新的药物输送方式。

一种微流体芯片系统作为动物实验的替代品

一种微流体芯片系统作为动物实验的替代品

自2019年中期以来,Fraunhofer IBMT一直在开发一个分析平台,作为药物开发中的动物实验的替代品。

量子显微镜可以看到不可能的事情

量子显微镜可以看到不可能的事情

在一个重大的科学飞跃中,研究人员创造了一种量子显微镜,可以揭示否则无法看到的生物结构。

机器人科学家已准备好进行药物发现

机器人科学家已准备好进行药物发现

机器人科学家伊芙已经组装好,现在正在查尔默斯理工大学工作。伊芙的第一个任务是识别和测试抗Covid-19的药物。

智能生物传感器探索生物分子世界

智能生物传感器探索生物分子世界

科学家们已经开发出人工智能驱动的纳米传感器,让研究人员在不干扰各种生物分子的情况下跟踪它们。

可穿戴设备帮助超重人士减肥

可穿戴设备帮助超重人士减肥

可穿戴健身追踪器和计步器可以帮助超重/肥胖和/或有体重相关健康问题的人减肥。

实验室制造的心脏瓣膜可以和接受者一起生长

实验室制造的心脏瓣膜可以和接受者一起生长

研究人员已经证明,实验室制造的心脏瓣膜被移植到小羊羔体内一年,接受者能够生长。

人工智能全息显微镜在分析免疫疗法方面击败了科学家

人工智能全息显微镜在分析免疫疗法方面击败了科学家

AI正在帮助研究人员从新的全息显微镜技术中解密图像,需要调查癌症免疫疗法“生活”的关键过程。

纳米医学的诊断潜力

纳米医学的诊断潜力

研究人员开发了一种新的方法来更好地理解纳米药物如何与患者的生物分子相互作用。

流行文章

订阅简报
Baidu