研究人员使用数学和技术混合的方法治疗糖尿病

医疗器械 2016-12-01 15:56 来源：来宝网

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佛罗里达州立大学国家着名生物化学计划的研究人员正在使用数学和技术混合治疗2型糖尿病。

Richard Bertram教授成功地重新激活了产生胰岛素的胰腺β细胞- 这是恢复休眠细胞和恢复胰岛素产生的第一个必要步骤。

这是糖尿病患者的问题：胰腺细胞不会产生任何胰岛素，或者不足以控制血糖，导致高血糖。约3000万美国人患有糖尿病； 95％患有2型糖尿病。

Bertram的研究生和第一作者Joseph McKenna的研究发表在“PLOS计算生物学”杂志上，这是一个突破，需要采取另一个步骤，寻找治疗2型糖尿病的目标。

“没有其他人使用这种组合工具，”Bertram说：“很高兴能做没有人做过的工作，因为我们有正确的合作与正确的工具。”

正确的工具包括Bertram自己的数学模型以及独特的“微流体装置”。

正确的合作包括化学和生物化学系的副教授Michael Roper，他的梦想是建立精确的设备，使Bertram的数学模型能够应用。

Bertram的方程可以模拟许多潜在的生物反应。研究人员在实验室用玻璃微流体装置测试这些预测 - 美丽简单的外观，但其内部设计的复杂性令人生畏。

信用卡大小的设备被蚀刻成具有微观通道，可以向休眠的胰腺β细胞递送葡萄糖液体溶液，其形成称为胰岛的簇。研究人员使用微流体装置对小鼠胰岛进行不同的实验。

“他们做的很像电脑芯片，”Roper说：“（设备）允许在其中放置一个或多个胰岛，然后我们可以向这些细胞提供非常准确的葡萄糖水平。”

通过在实验室中向胰岛提供准确的葡萄糖水平，研究人员可以测试如何关闭以及是否可以重新激活胰岛素生成β细胞。

使用Roper的微流体装置，研究人员将小量的葡萄糖（约1微升或1/1000）递送到小鼠的休眠胰腺β细胞。当那些受控剂量以精确适当的大小和频率施用时，可模仿健康的身体，它们在胰岛细胞中引发固有的振荡器。这导致细胞振动并以“健康”的方式分泌胰岛素。

该实验是Bertram追求更好地了解这种疾病的一个宝贵的里程碑。并且，它是一个很好使用数学和生物学推进这一目标的例子。

他还关注为什么身体组织变得胰岛素抵抗，导致胰岛磨损并最终关闭。当发生这种情况时，人们就会患糖尿病。

现在，Bertram和Roper及其团队的FSU研究人员通过使用数学和新技术的混合来寻找未来，以帮助寻找治疗方法。

“我们可以认为这是朝着这个目标迈进的一步，”Bertram说：“2型糖尿病是一种非常复杂的疾病，我们可以通过理解这些组件是如何工作的，为糖尿病做出贡献。并且科学突破通常由数学促进。”

原文检索

《Crunching the numbers: Researchers use math in search for diabetes cure》

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