人工胰腺治疗1型糖尿病

正在往尸体里走。全世界大约有4000万人患有所谓的“1型糖尿病”。这些人不能制造控制血糖的激素胰岛素，通常是因为他们的免疫系统攻击了正常产生这种激素的胰腺组织。因此，身体本身无法调节血糖水平，患者必须定期测量血糖，然后注射人工胰岛素来保持血糖水平稳定。这可能会带来不便、不舒服和尴尬。但如果他们不控制血糖，就有可能损害眼睛、肾脏和血管。所以，我们有强烈的动机去控制它们。克里斯·史密斯听说，为了解决这个问题，德蒙特福特大学的琼·泰勒制造了一个腕表大小的植入式人工胰腺，没有移动或电子部件，只使用一种巧妙的葡萄糖敏感凝胶填充胰岛素来完成这项工作……

琼:目前我们正在研究三个植入部位。它们都在体腔内靠近肝脏有血管进入这很重要因为我们真正的胰腺分泌胰岛素进入肝脏的血液供应因为是肝脏进行化学反应;只是胰腺是药物的供给者。我们想试着模仿它，所以我们有了一个想法，我们可以制造一种对葡萄糖有反应的化学物质。

所以我们实际上合成了一种聚合物，在我们的例子中，它是一种半固体塑料，这种物质包含一个葡萄糖受体和一个葡萄糖相互作用体，相互作用体与受体接触，形成锁和钥匙，当你加入葡萄糖时，锁和钥匙就会打开。当葡萄糖渗透到聚合物中时，聚合物就变得更具渗透性。我们所做的就是把它做成一个容纳胰岛素的装置，这样胰岛素就会被迫通过这种聚合物进入体液，在这种聚合物中，葡萄糖是高还是低，然后根据与体液接触时发现的需要，或快或慢地传递胰岛素。这是完全不同的，它不是电子的，也不是生物的，正因为如此，它实际上是非常快速的，它没有延迟。而且，因为它不是生物性的，它不需要免疫抑制药物就像移植胰腺那样。

克里斯:到目前为止，你做了多少?这只是在培养皿中还是在动物身上进行?

Joan:在过去的20年里，我们对菜肴做了很多研究，但到了我多年的导师对我说“你知道吗，如果你真的说这是可以做到的，你实际上必须证明这一点。”在我们看来，确实没有办法用培养皿中的细胞来证明这一点，因为你需要的是一种设备，可以对糖尿病状态下的生物系统做出反应，而动物或志愿者也会做出反应。这是一个互动系统，所以你必须在一个实时系统中进行操作。所以我们所做的就是用患有糖尿病的猪，这项工作让我们很高兴。我们在这方面做得很好。

克里斯:如果你有一头患有糖尿病的猪，你给它植入了一个这样的装置，那么猪会发生什么呢?

琼——猪很高兴;它感觉不到。这个装置本身只有怀表大小，一旦它从植入物中恢复过来，我们就会看到血糖降至正常水平。然后我们要做的是通过给猪大量的食物来挑战它的糖尿病系统，观察低血糖控制得如何。非糖尿病的定义是，大量葡萄糖负担应在两小时内恢复正常，而根据我们的经验，我们在不到一小时内就实现了正常。

克里斯:这个设备能容纳多少胰岛素?换句话说，在两次治疗之间，一个潜在的糖尿病患者能被控制多久?

琼:就实际用量而言，大约是5毫升，但就控制症状的时间而言，大约是50天。

克里斯:我想一个风险是，一个人被锁在这个东西里，可能会危及生命的胰岛素储存库?

琼:你说得对。这是设计的一个固有问题，它目前存在，但我们计划修改我们的系统，使胰岛素储存库不是液体，它本身将是凝胶形式。所以，就算设备坏了，胰岛素也不会立即泄漏。

克里斯-这个设备能运行多久?换句话说，你花了多长时间才知道聚合物不会降解，不会分解并且能可靠地控制血糖?

琼:我们已经把凝胶放在模拟动物体液中两年了，它还没有降解。我们所做的是把它放在一个膜袋里，这个膜袋里有孔，不允许酶进入凝胶，从而降解它。它不允许细菌进入，细菌会降解它，但它足够大，可以让胰岛素出来。因此，基于这个实验，我们认为凝胶的寿命至少是两年因为当我们再次拆开这个实验时凝胶的形状很好，我们认为它的寿命也应该更长。

克里斯-在进入诊所的道路上，你走了多远?

Joan:你必须有动物实验的统计数字来证明治疗是安全有效的，一旦我们完成了我们的少量实验，我们就必须申请拨款来做更多的实验。然后，一旦你有了证据，你可能会被允许进入第一阶段的临床试验，所以我认为这需要五年的工作。然后，一旦你进入了第一阶段，在它真正大规模地向公众发布之前，还有一个类似的漫长时期，我认为是相当长的一段时间。但我们希望的是，我们能够证明这个东西确实有效，即使我们没有进一步研究，它也会增加我们的知识，如果我们不这样做，那么就会有人把它带到诊所。它对糖尿病患者的好处不仅在于它能保持血糖稳定，这是一个主要的好处，而且整个过程从外面是看不见的，真的，我们现在需要的是开发我们现有的设备。