小晶片就能篩出「胰島細胞」!哈佛研究讓治癒糖尿病更進一步

隨著醫學進步,科學家不只想找到更好的糖尿病藥物,更想要直接「治癒」糖尿病。不過,雖然有技術能夠培養出胰島細胞,卻也要經過適當篩選才能放入體內。傳統的篩選過程複雜麻煩,而這項研究指透過小晶片,就解決了困難的問題,讓人類距離治癒糖尿病,又更靠近了一點。

美國哈佛大學發表的一項研究指出,科學家可以將微流體和人體胰島素生成β細胞,整合到特殊的晶片上,而這種新設備,能夠使科學家能夠更容易地篩選胰島素生成細胞。研究由Kevin Kit Parker教授領導,並發表在《晶片實驗室》期刊上。

糖尿病患者異常的β細胞,可用幹細胞生成

「細胞專家」陽明生化所博士張薏雯解釋,糖尿病患者體內缺乏一種β細胞。「β細胞會測量血液中的糖分,並負責分泌胰島素。但是糖尿病患者的β細胞不能正常運作,就導致身體搞不清楚身上的糖分,也沒辦法生產適量的胰島素來應對。」

可喜的是,現在可以使用幹細胞來製造健康的β細胞。美國華盛頓大學的研究中,生物醫學工程教授 Jeffrey Millman 率領研究團隊直接給實驗室患有嚴重糖尿病的老鼠注射幹細胞,讓其轉變成β细胞。結果,兩週內讓老鼠血糖值恢復正常,並維持長達 9 個月。

張薏雯再舉例:「還有哈佛大學幹細胞研究所的Douglas Melton教授,去年也找到新的方法,可提高未分化的多功能幹細胞轉化成可生產胰島素的β細胞的比例至80%。」

篩選胰島細胞技術仍停留在1970年!哈佛研究打破僵局

「不過,並不是直接把幹細胞施打進去,就能期待它們全部變成有用的β細胞,因此科學家還需要經過篩選的過程。」張薏雯指出,之前這方面的技術仍然停留在1970年代,過程繁複,讓不少臨床醫師直接選擇放棄。

而哈佛的研究,正好突破這個困境。論文的共同第一作者Aaron Glieberman 博士說:「我們的設備(晶片)將胰島分成不同的線,同時向每個胰島輸送葡萄糖,並檢測產生多少胰島素。」他解釋,這樣的作法將葡萄糖刺激和胰島素檢測結合在一起,因此可以快速為臨床醫生提供可操作的資訊。

哈佛大學生物工程與應用物理學家Parker教授說:「這意味著我們可以在糖尿病細胞治療方面取得重大進展。這項裝置可以更容易地篩選刺激胰島素分泌的藥物,測試幹細胞衍生的β細胞,並研究胰島的基本生物學。」

張薏雯表示,雖然幹細胞的技術近年來有許多進展,但是哈佛的這樣貢獻,幫助科學家更有效率找出合適的藥物跟細胞,「哈佛的這項研究,讓我們距離治癒糖尿病更靠近了一點。」

文/林以璿 圖/何宜庭

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