浦项科技大学利用3D打印促进胰岛素生成细胞的生长，推进糖尿病治疗

2025年3月16日，南极熊获悉，韩国浦项科技大学（POSTECH）的研究团队成功开发出一种名为“HICA-V”的先进3D生物打印平台。该平台能够模拟真实的胰腺环境，为胰岛细胞的生长提供与自然状态相似的条件。这一突破性研究工作发表在国际知名期刊《自然通讯》上。

△相关研究题目为“定制胰岛特异性微环境的生物打印，以促进干细胞来源的胰岛成熟”（传送门）

浦项科技大学机械工程系、生物技术系、IT融合工程系教授Jinah Jang指出：“我们开发的定制胰岛细胞平台，通过精确复制真实胰腺的结构和功能，促进了人工胰岛细胞的成熟和功能提升。该平台不仅有望在糖尿病研究和药物开发中发挥关键作用，还将在提高胰岛细胞移植治疗效率方面起到至关重要的作用。”

△图片展示了3D打印技术在医学领域的应用，包括利用患者自身细胞和生物材料制备个性化组织或器官，用于疾病治疗和药物反应分析

利用生物打印技术创建一个特定的器官微环境

糖尿病是一种由于胰腺功能障碍导致血糖调节失常的慢性疾病。胰腺中包含着负责分泌胰岛素的胰岛细胞，一旦这些细胞受损，血糖水平就难以得到有效控制，从而增加了患病的风险。目前，科学家们正在探索如何通过干细胞技术制造胰岛细胞，但要让这些人工制造的细胞达到与自然胰腺细胞相同的生理功能，仍面临诸多挑战。

针对这一情况，研究人员开发了一种定制平台，使胰岛细胞能够在与真实胰腺相似的环境中生长。研究团队利用来自实际胰腺组织的层粘连蛋白和胶原蛋白IV等蛋白质制作出生物墨水，并使用3D生物打印技术生产出平台HICA-V。生物墨水是一种含有细胞和生物材料的特殊墨水，用于通过3D生物打印机形成人体组织。

△对含有胶原蛋白和去细胞化细胞外基质的生物墨水进行深入的蛋白质分析

定制胰岛细胞平台精确地排列了胰岛细胞和由干细胞衍生的血管，几乎完美地复制了真实胰腺的结构。通过实验，研究人员证实，在HICA-V平台上培养的胰岛细胞产生了更多的胰岛素，并表现出与真实胰岛细胞相似的功能。这些细胞通过增加有助于与周围细胞更好连接的蛋白质，从而提高了它的功能。

此外，浦项科技大学的研究团队还测试了该平台在模拟糖尿病环境下的反应，成功地复制了体内的病理反应，例如炎症相关基因表达的增加。这表明这个平台可以作为研究糖尿病治疗和疾病机制的重要工具，还能为个体化的药物开发和疾病机制研究提供更多可能性。