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Behandlung von Diabetes mit Insulinzelltransplantation

10.02.2016

Typ-XNUMX-Diabetes tritt auf, wenn das Immunsystem die insulinproduzierenden Zellen in der Bauchspeicheldrüse angreift. Ein Diabetiker wird mehrmals täglich gezwungen, den Blutzuckerspiegel zu messen und Insulin zu spritzen.

Die naheliegende Lösung ist hier, dem Patienten einfach Insulin synthetisierende Zellen zu transplantieren, um die toten zu ersetzen – damit der Körper wieder jemanden hat, der den Kohlenhydratstoffwechsel überwacht. Hier tritt jedoch das gleiche Problem mit der Immunität auf, die bereits neue, transplantierte Zellen angreift und nur mit Hilfe von immunsuppressiven Medikamenten befriedet werden kann. Das heißt, Sie müssen einen Weg finden, die transplantierten Insulinzellen vor dem Immunsystem zu schützen und eine Art Barriere zwischen ihnen zu errichten.

Mitarbeiter des Massachusetts Institute of Technology entwickelten dafür vor einigen Jahren spezielle Kapseln aus chemisch modifizierter Alginsäure, die aus bestimmten Algenarten gewonnen wird. Alginsäure und ihre Derivate sind ein viskoses Polysaccharid, in dem Zellen platziert werden können, damit sie dort normal leben und arbeiten, und Zucker- und Proteinmoleküle können durch die Kapselwand eindringen – das heißt, in einer Algin-„Kammer“ sitzen solche Zellen kann den Glukosespiegel in der Umgebung wahrnehmen und als Reaktion darauf die richtige Insulinmenge synthetisieren.

Wie sich herausstellte, verursachten solche Kapseln zwar Narben, wenn sie in lebendes Gewebe transplantiert wurden: Das Immunsystem versuchte nicht, sie zu "fressen", sondern nahm sie dennoch als Fremdkörper wahr, die nach einer Verletzung in den Körper eindrangen (was im Allgemeinen stimmt) und handelte einfach nach einem anderen Schema, das heißt, er baute ein bindegewebiges "Kissen", eine Narbe um eine schlechte Stelle auf. Infolgedessen erwiesen sich insulinsynthetisierende Zellen in Algin-Kapseln im Allgemeinen als isoliert von allem und wurden nutzlos.

Jetzt stehen Forscher also vor der Herausforderung, die Immunität auf andere Weise auszutricksen, und nach zwei Artikeln in Nature Biotechnology und Nature Medicine zu urteilen, haben Daniel G. Anderson und seine Kollegen dieses Problem gelöst. Aus mehreren hundert möglichen chemischen Modifikationen der Alginsäure versuchten sie, eine auszuwählen, die Alginat-Kapseln für das Immunsystem unsichtbar macht. Tests an Mäusen und Affen zeigten, dass hier TMTD oder Triazol-Thiomorpholin-Dioxid am erfolgversprechendsten ist: War das TMTD-Molekül an polymere Alginsäure gebunden, irritierte es das Immunsystem nicht mehr.

In den folgenden Experimenten wurden humane insulinproduzierende Zellen in TMTD-modifizierte Alginsäure eingekapselt und in die Bauchhöhle von Mäusen mit extrem aktivem Immunsystem injiziert. Und so lebten die transplantierten Zellen trotz der sehr aktiven Immunität des neuen Wirts normalerweise während der gesamten Dauer des Experiments, dh 174 Tage, in Mäusen, synthetisierten Insulin und regulierten erfolgreich den Blutzuckerspiegel bei Tieren.

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Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Die Existenz einer Entropieregel für die Quantenverschränkung wurde nachgewiesen 09.05.2024

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Mini-Klimaanlage Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Der Sommer ist eine Zeit der Entspannung und des Reisens, doch oft kann die Hitze diese Zeit zu einer unerträglichen Qual machen. Lernen Sie ein neues Produkt von Sony kennen – die Mini-Klimaanlage Reon Pocket 5, die verspricht, den Sommer für ihre Benutzer angenehmer zu gestalten. Sony hat ein einzigartiges Gerät vorgestellt – den Reon Pocket 5 Mini-Conditioner, der an heißen Tagen für Körperkühlung sorgt. Damit können Benutzer jederzeit und überall Kühle genießen, indem sie es einfach um den Hals tragen. Diese Mini-Klimaanlage ist mit einer automatischen Anpassung der Betriebsmodi sowie Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren ausgestattet. Dank innovativer Technologien passt Reon Pocket 5 seinen Betrieb an die Aktivität des Benutzers und die Umgebungsbedingungen an. Benutzer können die Temperatur einfach über eine spezielle mobile App anpassen, die über Bluetooth verbunden ist. Darüber hinaus sind speziell entwickelte T-Shirts und Shorts erhältlich, an denen ein Mini-Conditioner angebracht werden kann. Das Gerät kann oh ... >>

Energie aus dem Weltraum für Raumschiff 08.05.2024

Mit dem Aufkommen neuer Technologien und der Entwicklung von Raumfahrtprogrammen wird die Erzeugung von Solarenergie im Weltraum immer machbarer. Der Leiter des Startups Virtus Solis teilte seine Vision mit, mit dem Raumschiff von SpaceX Orbitalkraftwerke zu bauen, die die Erde mit Strom versorgen können. Das Startup Virtus Solis hat ein ehrgeiziges Projekt zur Schaffung von Orbitalkraftwerken mit dem Starship von SpaceX vorgestellt. Diese Idee könnte den Bereich der Solarenergieerzeugung erheblich verändern und sie zugänglicher und kostengünstiger machen. Der Kern des Plans des Startups besteht darin, die Kosten für den Start von Satelliten ins All mithilfe von Starship zu senken. Es wird erwartet, dass dieser technologische Durchbruch die Solarenergieproduktion im Weltraum gegenüber herkömmlichen Energiequellen wettbewerbsfähiger machen wird. Virtual Solis plant den Bau großer Photovoltaikmodule im Orbit und nutzt Starship für die Lieferung der notwendigen Ausrüstung. Allerdings eine der größten Herausforderungen ... >>

Neue Methode zur Herstellung leistungsstarker Batterien 08.05.2024

Mit der Entwicklung der Technologie und dem zunehmenden Einsatz von Elektronik wird die Frage der Schaffung effizienter und sicherer Energiequellen immer dringlicher. Forscher der University of Queensland haben einen neuen Ansatz zur Herstellung von Hochleistungsbatterien auf Zinkbasis vorgestellt, der die Landschaft der Energiebranche verändern könnte. Eines der Hauptprobleme herkömmlicher wiederaufladbarer Batterien auf Wasserbasis war ihre niedrige Spannung, die ihren Einsatz in modernen Geräten einschränkte. Doch dank einer neuen, von Wissenschaftlern entwickelten Methode konnte dieser Nachteil erfolgreich überwunden werden. Im Rahmen ihrer Forschung wandten sich Wissenschaftler einer speziellen organischen Verbindung zu – Catechol. Es erwies sich als wichtige Komponente, die die Stabilität der Batterie verbessern und ihre Effizienz steigern kann. Dieser Ansatz hat zu einer deutlichen Spannungserhöhung der Zink-Ionen-Batterien geführt und sie damit wettbewerbsfähiger gemacht. Laut Wissenschaftlern haben solche Batterien mehrere Vorteile. Sie haben b ... >>

Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

Bier, eines der häufigsten alkoholischen Getränke, hat einen ganz eigenen Geschmack, der sich je nach Temperatur des Konsums verändern kann. Eine neue Studie eines internationalen Wissenschaftlerteams hat herausgefunden, dass die Biertemperatur einen erheblichen Einfluss auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks hat. Die vom Materialwissenschaftler Lei Jiang geleitete Studie ergab, dass Ethanol- und Wassermoleküle bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Arten von Clustern bilden, was sich auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks auswirkt. Bei niedrigen Temperaturen bilden sich eher pyramidenartige Cluster, wodurch die Schärfe des „Ethanol“-Geschmacks abnimmt und das Getränk weniger alkoholisch schmeckt. Im Gegenteil, mit steigender Temperatur werden die Cluster kettenförmiger, was zu einem ausgeprägteren alkoholischen Geschmack führt. Dies erklärt, warum sich der Geschmack einiger alkoholischer Getränke, wie z. B. Baijiu, je nach Temperatur ändern kann. Die Erkenntnisse eröffnen Getränkeherstellern neue Perspektiven, ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Reagenzglas Rindfleisch 02.10.2019

Die Zukunft scheint zumindest in einzelnen Ländern bereits angekommen zu sein. Das israelische Startup Aleph Farms hat es geschafft, Rindfleisch im Reagenzglas anzubauen, worüber man sich nicht nur freuen kann. Ein Steak aus tierischem Fleisch, das in einem Labor hergestellt wurde, ohne Tiere zu töten, kam zuerst auf den Tisch und wurde von Feinschmeckern geschätzt.

Das von Aleph Farms kreierte israelische Reagenzglassteak ist eine echte Food-Revolution. Zuvor hatten Wissenschaftler 2013 künstliches Fleisch vorgestellt. Es war Hackfleisch aus synthetisiertem Protein, aus dem ein Hamburger zubereitet wurde. Ein einfaches Fast-Food-Gericht mit einem innovativen Schnitzel wurde angesichts der Forschungs- und Produktionskosten von Experten auf mehrere hunderttausend Dollar geschätzt.

Von Massenproduktion war natürlich keine Rede, und das einzigartige Essen wurde einfach zum Beweis dafür, dass Fleisch ohne Tötung von Tieren gewonnen werden kann. Das 2013 geschaffene Produkt könnte zwar als Fleisch mit großer Dehnung bezeichnet werden.

Ein israelisches Startup ging den anderen Weg und gab die Proteinsynthese auf. Die Stammzellen eines Kalbes werden als Grundlage ihres Produkts genommen, sodass das gewachsene Fleisch ohne Übertreibung als echt bezeichnet werden kann. Dies ist kein abstraktes formloses Hackfleisch mehr, sondern ein vollwertiges Stück Rindfleisch, zwar klein, aber mit Dichte, Textur, Farbe und vor allem dem Geschmack von Fleisch.

„Clean Meat“, wie sie Produkte aus tierischen Zellen nennen, ist das Ziel vieler Unternehmen. Eine Firma, die es schafft, die Produktion solchen Fleisches zu kommerzialisieren, wird ihre Besitzer sofort zu Milliardären machen. Doch bisher ist die Herstellung von Muskelfasern im Labor eine teure und leider undankbare Aufgabe, die viel Zeit in Anspruch nimmt. Selbst das Startup Aleph Farms, das heute allen anderen voraus ist, hat etwa 3 Wochen damit verbracht, ein sehr kleines Steak zu machen.

Übrigens, was glaubst du, ist mit dem ersten „Clean Meat“-Steak passiert? Seltsamerweise das gleiche wie bei einem normalen Steak - es wurde von den Schöpfern selbst gebraten und gegessen. Die Ehre, das erste Zellfleischgericht in der Geschichte der Menschheit zuzubereiten, fiel dem israelischen Koch Amir Ilan zu. Der Koch sagte, dass das Garen des Fleischstücks nicht länger als eine Minute dauerte, da es klein war.

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