我们开发了“智能蛋盒”包装，用于将活的人类胰腺细胞移植到糖尿病患者体内。蛋盒提供氧气并允许物理分离，以防止运输过程中细胞（称为胰岛细胞）的损伤和死亡。
除了整个胰腺移植（其具有高死亡率）之外，目前唯一的治疗
糖尿病的方法是胰岛细胞移植。这是一个适用于复杂1型
糖尿病患者的程序。
尽管数百名患者成功接受了供体胰岛细胞，但如果更多的细胞在最初的清除和运输阶段中存活下来，细胞存活率和有效的移植率将大大提高。我们的技术解决这个问题。
在患有1型糖尿病的患者中，胰腺不能产生胰岛素，胰岛素是负责葡萄糖代谢的激素。因此，这些患者需要不断监测血糖水平，并全天使用胰岛素注射进行调整。
长期来看，血糖水平不稳定对患者的健康有重大影响，主要是由于导致眼，肾，神经和心血管系统疾病的非常小的血管的变化。
正常情况下，胰岛素是由β细胞产生的（发音为“β细胞”）。 β细胞存在于胰腺中，称为“胰岛”。与β细胞一起，胰岛内的其他细胞也产生独特和特异的激素。这些细胞一起起着调节血糖水平的作用。
在20世纪80年代后期，当卡米洛·里科迪博士设计出一种可行的方法来分离所需数量的这些细胞时，将健康胰岛移植到糖尿病患者的想法成为了现实。现在随着抗排斥药物疗法的改进，胰岛移植被用于治疗1型糖尿病：全世界数百名患者接受了移植。
胰岛移植需要单个锁孔手术来将胰岛精确定位在患者腹部内，通常需要快速恢复。
需求高但可用性低
与任何移植手术一样，胰岛移植受到少量器官捐献者和患糖尿病人数增加的拖累（全球超过4.25亿人）。
但还有另一个限制因素—— 一旦与胰腺分离，胰岛非常脆弱，在移植前多达35％会死亡。
预计移植胰岛的存活率将显着改善患者的可用性和临床结果。
皇家阿德莱德医院肾脏和胰岛移植主任帕特里克（托比）科茨说：“如果我们能够在移植前保留更多的胰岛，患者在大多数情况下只需要一次移植，今天我们需要多个器官供体和移植手术治疗一名糖尿病患者。”
捐献者（已同意器官捐献的死者）的数量以及捐献者对患者的免疫匹配，移植的数量每年都有所不同。
治疗更多患者：挑战
当从捐献者收集胰脏时，需要特定的程序来提取位于胰脏内的胰岛。这种隔离只能在配备有精密设备的无菌设施（免受污染）下进行。
在澳大利亚，与其他国家一样，隔离集中在墨尔本和悉尼，然后将胰岛运送到不同的移植中心。但是由于胰岛由代谢速度非常快的细胞组成，它们需要大量的营养和氧气。如果没有这些，细胞就不会产生胰岛素和用于调节血糖水平的其他激素。
一旦与宿主的血管断开，胰岛迅速开始挨饿和窒息，这两者都降低了细胞存活的机会。
改善胰岛运输
世界各地的许多实验室都在努力延长胰岛的保质期。我们开发了两种全新的技术来解决运输过程中胰岛死亡的原因——提供氧气和防止物理损伤。
第一个发展是一种便宜的涂层，一旦与胰岛接触就释放出氧气。我们已经表明，涂层可以为动物β细胞提供足够的氧气以在低氧环境中生存（如在运输过程中遇到的那样）。我们希望很快将这项技术应用于人类细胞保护和运输。
但这不是唯一的挑战：运输过程中胰岛的移动也会造成损害。目前，胰岛以袋子运送，其中胰岛自由漂浮在由所需细胞营养物组成的溶液中。随着袋子的移动，胰岛被震动并彼此反弹。这些相互作用会破坏胰岛。
在尝试了不同的生物材料并测试了几种包装形状之后，我们开发了一种类似蛋类的包装。这使球形胰岛彼此分离，并在运输过程中保持其活力。
导联图像显示使用荧光和扫描电子显微镜获得的两个图像的叠加。坐在“蛋箱”的井内的是亮绿色的胰岛细胞。
希望未来
我们利用这项技术，成功地运送了墨尔本和阿德莱德之间的动物和人类胰岛细胞，这些细胞平均每个挨饿挨了6个小时。我们的蛋箱包装改善了胰岛存活。
将这种技术转化为临床将有望提高运输过程中的胰岛存活率，并为更多的人群提供胰岛移植。现在这项技术需要扩大规模以容纳治愈病人所需的500，000个胰岛。
但是更大的挑战仍然是：改善移植后胰岛的长期存活。新的生物材料和先进的工程解决方案也可以帮助我们解决这个问题，包括支架的开发，这些支架可以增强移植后从血管到胰岛的营养物质和氧气的输送。
用悉尼大学的合作者Bernie Tuch的话说：“由生物相容材料制成的先进医疗装置可以在植入后保护胰岛，这可以进一步改善移植手术，并使更多的患者从这种治疗中受益。”
