國際生醫新聞

1. 整合微型電催化製氧機，大幅提升六倍細胞密度
2. 雙重封裝技術保護細胞，證實可同步生成多種生物製劑
3. 可維持六成五的細胞存活率，將針對糖尿病進行大型動物測試

由萊斯大學 (Rice University)、卡內基美隆大學 (Carnegie Mellon University) 與西北大學 (Northwestern University) 組成的跨校研究團隊，成功開發出名為「混合充氧生物電子植入治療系統」(Hybrid Oxygenation Bioelectronics system for Implanted Therapy，簡稱 HOBIT) 的無線植入裝置。這項技術目的在解決細胞藥物傳遞中，高密度細胞在體內面臨的缺氧與存活率問題，相關研究成果已發表於國際期刊《Device》。

整合微型電催化製氧機，大幅提升六倍細胞密度
HOBIT 裝置體積精巧，約等同一片對折的口香糖，可透過微創手術植入皮下。由於皮下組織血流較少、相對低氧，多數的植入物無法長時間運作，但 HOBIT 內建了微型電催化製氧機與電池，利用銥氧化物 (iridium oxide) 表面將周圍組織的水分分解，就地產生氧氣且不會產生有害副產物。透過這個無線、且可遠端調節的供氧系統，HOBIT 內部的細胞密度可達傳統無供氧封裝方法的 6 倍之多。

雙重封裝技術保護細胞，證實可同步生成多種生物製劑
為了確保細胞工廠在體內順利運作，HOBIT 採用兩階段封裝技術：首先將工程細胞包裹於海藻酸水凝膠珠中、形成微膠囊，接著再裝入由半透膜 (一類具有選擇性通透能力的薄膜) 構成的較大腔室中。此設計不僅能抵禦宿主免疫系統的攻擊，還能維持養分與分泌性物質的自由流通。研究進一步證實，這些受保護的工程細胞能持續且同步生產三種不同半衰期與治療類別的生物分子，包含抗體、荷爾蒙以及一種類 GLP-1 分子 (Exenatide)。

可維持六成五的細胞存活率，將針對糖尿病進行大型動物測試
在為期 30 天的大鼠體內植入試驗中，配備供氧系統的 HOBIT 裝置能使動物血液中持續測得上述 3 種生物製劑，且試驗結束後，供氧裝置內仍有高達 65% 的細胞維持存活。反觀對照組，在第 7 天便已無法測得短半衰期的生物製劑，且 30 天後的細胞存活率僅剩約 20%。

研究團隊表示，未來計畫展開大型動物試驗，並針對具有高耗氧特性的「胰島細胞移植」等糖尿病應用進行深入開發，期望能將「單次植入即可持續產藥的細胞療法」推向臨床實用階段。

(圖片來源 ：https://www.cell.com/device/abstract/S2666-9986(26)00058-X)

資料來源：Medical Xpress、Device 

延伸閱讀：《糖尿病》擺脫扎針！麻省理工學院 (MIT) 研發「植入式細胞裝置」，有望終結糖尿病患每日注射惡夢