糖尿病是一组以高血糖为特征的代谢性疾病，由胰岛素分泌缺陷、胰岛素作用缺陷或两者兼而有之。与糖尿病相关的慢性高血糖症不仅本身就很危险，而且还会导致各种并发症，引起人们的严重关注。糖尿病通常可分为 1 型 (T1D) 和 2 型 (T2D)，前者因胰岛素分泌细胞缺陷导致胰岛素分泌不足，后者因不健康的生活习惯导致胰岛素分泌减少，例如由于饮食不当和缺乏运动。
韩国糖尿病联盟报告称，2021 年约有 470 万韩国人被诊断出患有糖尿病，其中 90% 以上患有 T2D。世界卫生组织和国际糖尿病联合会预测，到2025年全球糖尿病人口将达到3亿。因此，糖尿病是一个世界性问题，许多国家都在大力研究治疗该病的方法。
由 Dong-Woo Cho 教授、Ju Young Park 博士和博士领导的研究小组。POSTECH 机械工程系博士生 Joeng Ju Kim 和韩国天主教大学恩平圣母医院眼科和视觉科学系 Jae Yon Won 教授完成了多器官芯片的开发-应用3D细胞打印技术紧密复制T2D病理环境的芯片。该团队的研究成果最近发表在Advanced Functional Materials上。
为了复制糖尿病的病理特征及其影响，研究团队开发了源自与 T2D 密切相关的胰腺、脂肪组织和肝脏的生物墨水。然后，他们采用 3D 细胞打印技术创建了一个多器官单芯片芯片，该芯片具有最合适的排列以再现 T2D 的病理特征。生物墨水用于封装来自每个器官的细胞并创建人造组织，使芯片能够复制人体中发生的复杂细胞相互作用。
该团队用芯片进行实验以检查各种脂肪组织与 T2D 之间的关系，发现使用来自内脏脂肪组织的生物墨水清楚地显示了疾病与内脏脂肪之间的相关性，这比皮下脂肪组织的相关性更密切。此外，在芯片上增加视网膜隔室导致视网膜细胞功能受损，表明该芯片也可用于研究糖尿病并发症。
开发的多器官芯片可用于验证目前临床试验中糖尿病治疗的疗效。事实上，该设备已经被证明与动物和临床试验一样有效，这表明基于芯片的研究可能很快就会取代对动物和临床试验的需求。
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