利用微流控技术筛选胰岛素生成细胞

随着医学进步，科学家不只想找到更好的糖尿病药物，更想要直接“治愈”糖尿病。不过，虽然有技术能够培养出胰岛细胞，却也要经过适当筛选才能放入体内。传统的筛选过程复杂麻烦，而这项研究只需通过小芯片，就解决了困难问题，让人类距离治愈糖尿病，又更近了一步。

美国哈佛大学发表的一项研究指出，科学家可以将微流体和人体胰岛素生成β细胞，集成到特殊的芯片上，而这种新装置，能够使科学家更容易地筛选胰岛素生成细胞。该项研究由Kevin Kit Parker教授领导，并发表在《芯片实验室》期刊上。

1.糖尿病患者异常的β细胞，可用干细胞生成

阳明生化所博士张薏雯解释，糖尿病患者体内缺乏一种β细胞。“β细胞会测量血液中的糖分，并负责分泌胰岛素。但是糖尿病患者的β细胞不能正常运作，就导致身体搞不清楚身上的糖分，也没办法生产适量的胰岛素来应对。”

可喜的是，现在可以使用干细胞来制造健康的β细胞。美国华盛顿大学的研究中，生物医学工程教授 Jeffrey Millman 率领研究团队直接给实验室患有严重糖尿病的老鼠注射干细胞，让其转变成β细胞。结果，两周内让老鼠血糖值恢复正常，并维持长达 9 个月。

张薏雯再举例：“还有哈佛大学干细胞研究所的Douglas Melton教授，去年也找到新的方法，可提高未分化的多功能干细胞转化成可生产胰岛素的β细胞的比例至80%。”

2.筛选胰岛细胞技术仍停留在1970年！哈佛研究打破僵局

“不过，并不是直接把干细胞打进去，就能期待它们全部变成有用的β细胞，因此科学家还需要经过筛选的过程。”张薏雯指出，之前这方面的技术仍然停留在1970年代，过程繁复，让不少临床医师直接选择放弃。

而哈佛的研究，正好突破这个困境。论文的共同第一作者Aaron Glieberman 博士说：“我们的装置（芯片）将胰岛分成不同的线，同时向每个胰岛输送葡萄糖，并检测产生多少胰岛素。”他解释，这样的做法将葡萄糖刺激和胰岛素检测结合在一起，因此可以快速为临床医生提供可操作的信息。

哈佛大学生物工程与应用物理学家Parker教授说：“这意味着我们可以在糖尿病细胞治疗方面取得重大进展。这项装置可以更容易地筛选刺激胰岛素分泌的药物，测试干细胞衍生的β细胞，并研究胰岛的基本生物学。”

张薏雯表示，虽然干细胞的技术近年来有许多进展，但是哈佛的这项研究能够帮助科学家更有效找出合适的药物跟细胞，“哈佛的这项研究，让我们离治愈糖尿病更近了一步。”

论文标题：Synchronized stimulation and continuous insulin sensing in a microfluidic human Islet on a Chip designed for scalable manufacturing

论文链接：https://doi.org/10.1039/C9LC00253G

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