胰岛血气 StarPEG Nanocoating 的表面工程

这种方法可以帮助解决胰岛移植中的主要挑战，例如免疫排斥反应、移植后胰岛血运重建和生存。该技术的主要优点是这种易于采用的方法通过重塑胰岛的细胞景观来实现活细胞的表面工程，它将改善移植物功能、存活率，并最终提高胰岛移植的治疗效果。这项技术的影响延伸到基于细胞的疗法，因为基于细胞的疗法的治疗结果也受到低细胞滞留和低存活率的限制。

演示此程序的是我实验室的研究生 Jingyi Yang。首先，称取 6.9 克肝素，将其溶解在 Eppendorf 管中的 2 毫升冰冷的去离子水中。将 0.23 克 NHS 溶解在 Eppendorf 管中的 0.5 毫升冰冷去离子水中。

然后，将 0.77 克 EDC 溶解在 0.5 毫升冰冷的去离子水中，溶于 50 毫升锥形管中。将 NHS 和 EDC 溶液混合在 50 毫升锥形管中。将混合溶液在室温下放置 30 分钟后，以 12， 000 RPM 离心 10 分钟，以去除多余的 EDC 和 NHS。

然后，向溶液中加入 30 毫升冷乙醇，并以 12， 000 RPM 离心 10 分钟。现在，将 1 毫升 10% starPEG MI 助剂添加到 50 毫升锥形管中。然后将 0.67 毫升 10% 肝素 NHS 溶液添加到同一个 50 毫升锥形管中。

将混合溶液放入 25 摄氏度的培养箱中 20 分钟，以获得粘稠的透明溶液。在解剖显微镜下手工挑选 200 个先前提取的小鼠胰岛，并转移到 1.5 毫升试管中。向胰岛中加入 500 微升 PBS，并在 4 摄氏度下以 1， 200 RPM 离心 1 分钟。

取出上清液，加入 250 μL 肝素 PEG 溶液，将混合物置于冰上 10 分钟。上下移液，使胰岛与肝素 PEG 溶液充分混合。然后，以 1， 200 RPM 的速度离心混合物 1 分钟。

然后，去除上清液并加入 500 微升 PBS。上下移液以充分混合。以 1， 200 RPM 离心 1 分钟后，去除上清液并保留胰岛以备进一步使用。

接下来，向包被的胰岛中加入 1 至 2 毫升 RPM I 1640，并补充 10% FBS。并将这些胰岛转移到不带电的无菌细菌培养皿中。最后，在倒置荧光显微镜下观察 FAM-肝素-PEG 包被的胰岛的形态和荧光信号。

在肝素-PEG 纳米涂层 FTIR 光谱中观察到对应于 HYDROXAL 组的特征性肝素峰。这些峰振幅的减小表示星形-PEG MI 辅助酰胺基团和肝素碳化基团之间的共轭。对应于酰胺碳拉伸振动的峰也减小，表明肝素羧酸盐基团与硫酸酯和 star-PEG MI 辅助胺之间反应充分。

扫描电子显微镜数据显示肝素-PEG 纳米涂层高度互连的多孔结构，表明它可能适合体内递送过程中的细胞存活。一层薄薄的纳米涂层（由绿色荧光显示）均匀地沉积在涂层胰岛的表面，而不会对胰岛体积或大小造成明显变化。肝素 PEG 包被的小鼠胰岛在培养中表现出强大的胰岛活力。

与肝素 PEG 包被的胰岛共培养的胰岛内皮细胞明显更先进的血管形成，表现为细长的微血管样结构和网状血管结构。当胰岛灌注生理盐溶液并补充亚刺激水平的葡萄糖时，所有治疗组均观察到低水平的胰岛素分泌。当胰岛受到超生理水平的葡萄糖刺激时，观察到胰岛素分泌增加。

一旦掌握了涂层，如果作得当以保持胰岛活力，则可以在一分钟内完成涂层。