天津大學張雷教授課題組研發新型水凝膠 助力人類攻克1型糖尿病

本站訊（記者 焦德芳）日前，天津大學張雷教授課題組成功研發了一種新型的水凝膠材料。這一新材料具有高效抗生物粘附和「免疫屏蔽」能力，其構建的「人造胰島」糖尿病小鼠體內實現長效控糖，有望成為1型糖尿病患者的福音。相關研究成果已經在國際權威期刊《先進功能材料》最新一期發表，並申請了中國發明專利。

1型糖尿病是困擾全球3000萬患者的慢性代謝疾病，目前尚無根治手段。「每天定時注射外源性胰島素」的傳統療法不僅給病人帶來痛苦和經濟負擔，長期甚至會導致威脅生命的併發症。植入「人造胰島」是一種有望從根本上治療1型糖尿病的方法。「人造胰島」是將健康胰島包埋在生物材料中，植入患者體內以替代失去功能的胰島，從而徹底擺脫對外源性胰島素的依賴。然而，人體免疫系統對外來移植物會產生強烈排異反應，目前能夠躲避免疫系統「甄別」的材料極為稀少。缺乏能夠躲避免疫識別、長效包埋維持胰島活性、實現快速穩定血糖調控的新材料，是人類攻克1型糖尿病的技術瓶頸。

新型水凝膠構建的「人造胰島」在糖尿病小鼠體內控糖機理示意圖

天津大學張雷教授課題組針對這一問題，創造性地提出「平衡電荷抗汙原理」，成功研發新型水凝膠材料，這種水凝膠不僅能夠高效無損包埋胰島，而且能夠長期維持包埋胰島的活性和正常的胰島素分泌功能，其構建的「人造胰島」在複雜的體內環境下，仍能有效抵抗生物粘附及免疫識別，最大程度降低人體免疫排異反應，如同給胰島穿上一件「隱身衣」。據實驗結果顯示，將新型水凝膠製造的「人造胰島」移植到糖尿病小鼠腹腔，小鼠血糖在2天內快速降低到正常水平，並且在實驗期間穩定維持至少150天。而此前研究人員經常使用的純海藻酸鈉水凝膠組則通常需要在移植5-7天後，才能使血糖恢復到正常水平，並且僅維持約20天。「與傳統水凝膠及其衍生物相比，我們的新型水凝膠在降糖速度、控糖時間和穩定性方面均具有顯著優勢。」張雷教授介紹道。

據了解，這種新型水凝膠成本低、易製備，有利於擴大生產，在細胞治療、組織工程等醫藥健康領域具有廣闊前景。（編輯 焦德芳）