3D列印胰島|終結第一型糖尿病患者宿命

2025年歐洲器官移植學會(ESOT)年會上,一項突破性的研究震撼醫學界。來自多國的研究團隊,首次成功利用3D生物列印技術,製造出具完整功能的人類胰島。這項創舉不僅為全球數以千萬計需終身注射胰島素的第一型糖尿病患者帶來新希望,更被視為邁向「可植入式糖尿病治療」的重要一步。

 

為什麼要使用3D生物列印胰島?

在健康人體中,胰臟內的胰島細胞會持續監控血糖變化,並分泌胰島素來維持平衡。然而,第一型糖尿病患者因免疫系統異常,會攻擊並破壞這些細胞,導致身體無法自然分泌胰島素。患者只能仰賴每日多次注射胰島素,長期下來不僅生活品質下降,還可能增加併發症風險。

傳統的胰島移植手術雖然提供另一種選擇,但挑戰重重:移植後的細胞難以長期存活、患者需依賴免疫抑制藥物,甚至手術過程也存在高風險。因此,如何建立穩定、可大量製備且具功能性的人工胰島,一直是糖尿病研究的核心課題。

 

生物墨水的突破:重建真實胰臟環境

研究團隊的成功關鍵,在於開發了一種全新的生物墨水。該墨水由海藻酸鹽(Alginate)搭配去細胞人類胰臟細胞外基質(dECM)製成,能夠模擬胰臟的天然支撐結構,並為細胞提供氧氣與營養,使其能長期存活並正常運作。

在實驗中,這些列印出的胰島細胞被設計成列印出後植入皮下即可,而非傳統注入肝臟血管的方式。這種微創手術僅需局部麻醉與小切口即可完成,風險更低、過程更舒適,也大幅提升了細胞存活率。

 

精細參數控制:確保細胞高存活率與功能性

為了避免在列印過程中損傷脆弱的胰島細胞,科學家特別優化了各種列印參數,這些調整使細胞列印後有> 90%的存活率,並能維持自然的三維結構,成功克服過去列印結構容易崩解的難題。

  • 研究顯示,這些人工胰島不僅能長期存活,並能促進氧氣與營養傳輸,因此利於血管新生。
  • 這些成果代表人工列印的胰島細胞,已在功能性與穩定度上展現出極高的臨床應用潛力。

 

邁向未來:擺脫每日打針的生活

這項研究是少數以人類胰島細胞成功3D列印的案例。團隊正進行動物實驗與冷凍儲存技術,並研究幹細胞衍生胰島與豬胰島等來源,以解決細胞短缺並推動臨床應用。

佩里耶博士(Dr. Quentin Perrier)表示:「我們的目標是重建胰臟微環境,讓移植的胰島細胞能存活更久並穩定運作。」

未來,第一型糖尿病患者或許能透過一次小型植入手術,重拾自然的血糖調控機制,真正擺脫每日注射的束縛。

 

參考文獻:

1. Breakthroughs in 3D printing: functional human islets in an alginate-dECM bioink. 2025.

2. https://medicalxpress.com/news/2025-06-scientists-functional-3d-human-islets.html

3. https://reurl.cc/GNNX2A

 

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