在无细胞和细胞载荷的β细胞替代器件的体外氧成像
Mrignayani Kotecha1, Longhai Wang2, Safa Hameed3
1Oxygen Measurement Core, O2M Technologies, LLC, Chicago, IL, 60612, USA. mkotecha@oxygenimaging.com.
Scientific reports
|September 20, 2023
概括
电子磁共振氧成像 (EPROI) 评估生物人工胰腺 (BAP) 设备中的氧气水平,这对于1型糖尿病治疗至关重要. 这种非侵入性技术确保了细胞活力,并优化了BAP设计,以改善治疗结果.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 医疗成像医学成像
- 再生医学是一种再生医学.
背景情况:
- 1型糖尿病 (T1D) 涉及胰岛素产生β细胞的损失,需要细胞替代策略,如生物人工胰腺 (BAP).
- 在BAP中的缺氧会损害细胞功能并限制设备的可扩展性,这对实现长期胰岛素独立构成了重大挑战.
- 在体外氧气评估对于预测BAP器件的体内疗效至关重要.
研究的目的:
- 建立使用电子磁共振氧成像 (EPROI) 的BAP设备体外氧成像的协议.
- 评估EPROI的适用性和准确性,以评估各种BAP配置中的氧气水平.
- 展示EPROI作为一种质量控制工具,用于开发高效的细胞移植设备.
主要方法:
- 使用临床前的720 MHz/25 mT氧图像仪 (JIVA-25TM) 进行EPROI测量.
- 进行了BAP生物材料的pO2校准,并对对氧敏感探头trityl OX071.1进行了毒性研究.
- 用单点探针对EPROI测量进行了比较,并对五种BAP设备进行了体外氧图像概念验证.
主要成果:
- EPROI与常见BAP生物材料的兼容性得到证明,并发现三OX071对各种细胞类型无毒.
- 与基于光的点氧探针相比,EPROI的准确性更高.
- 不同质的BAP设备的氧气映射突出了EPROI在评估氧气分布的单点测量方面的优势.
结论:
- EPROI是一种经过验证的,非侵入性的工具,用于评估BAP设备中的氧气分布,对于质量控制和优化至关重要.
- 开发的EPROI协议可转移到其他细胞治疗设备和再生医学中的组织移植.
- EPROI有可能通过开发更有效的人造组织来彻底改变像T1D这样的退行性疾病的治疗.
