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2025-06
定制生物墨水3D打印出人类胰岛，为治疗Ⅰ型糖尿病带来新希望
2025年6月30日，在欧洲器官移植学会大会上，美国维克森林大学领衔的国际研究团队宣布在生物打印领域取得重大突破：他们利用一种新型生物墨水，3D打印出功能性人类胰岛，显示出巨大的临床应用潜力，为治疗Ⅰ型糖尿病带来了新希望。这项成果在2025年欧洲器官移植学会大会上首次发布，被视为再生医学领域的重要成果。
维克森林大学的科学家们正在3D打印组织和微器官，模仿我们自身天然组织的一些功能特性。图片来源：COURTESY OF WFIRM
此次研究的核心在于团队开发的一种高性能生物墨水，结合了海藻酸盐与脱细胞人类胰腺组织，能够打印出高密度、结构稳定且具有生物活性的胰岛。这些3D打印胰岛在体外实验中显示出优异的功能表现，能够在长达三周的测试周期内持续响应葡萄糖刺激，胰岛素分泌能力显著优于传统分离获得的胰岛组织。
与传统的将胰岛注入肝脏的方法相比，这项新技术采用皮下植入方式，操作更为简便，仅需局部麻醉和微小切口，是一种更安全、侵入性更小的治疗选择。研究的目标是模拟胰腺原有的微环境，使移植的胰岛能够更好地存活并发挥功能。通过使用特制的生物墨水，研究团队为胰岛提供了类似天然胰腺的支持结构和代谢通道，确保其获得充足的氧气和营养，极大改善了移植后细胞的生存条件。
为了确保生物打印过程中对胰岛组织的温和处理，团队对打印工艺进行了系统优化，采用低压（30 kPa）、低速（20 mm/min）打印参数，有效降低了机械剪切力，确保人类胰岛在打印过程中结构完整、功能稳定。
实验室测试显示，打印后的胰岛存活率超过90%，并且在第21天仍能灵敏地感知血糖变化并释放胰岛素，表明其具备良好的生理响应能力。此外，这种3D打印结构具有多孔特性，有助于氧气和营养物质输送，并可促进血管生成，从而提升移植后的长期生存能力。
研究团队强调，这是目前全球少数基于真实人类胰岛进行生物打印的研究之一，避开了动物细胞模型在临床转化中的潜在障碍。该成果加深了人们对胰岛功能重建的理解，不仅为胰岛功能重建提供了新思路，更为未来开发“即打即用”的糖尿病细胞疗法奠定了坚实基础，有望为Ⅰ型糖尿病患者带来无需长期胰岛素注射的新型治疗方案
全球范围内，终生需要依赖胰岛素注射的糖尿病患者数量庞大。采用新型生物墨水，利用3D打印技术制造出生物功能良好的胰岛组织，为医学界攻克糖尿病开辟出一条全新路径。它有望实现按照患者需求精准定制个性化的胰岛组织，缓解胰岛组织严重短缺的医学困境。同时，这一创新实践也可为其他领域的器官再生和器官移植提供新的启发，推动再生医学迈向新的高度。
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