每天注射胰島素既痛苦又不方便，因此科學家們正在開發無需打針就能治療糖尿病的植入物。一種新的植入物看起來特別有前景，因為它能產生氧氣，為植入的胰島細胞提供營養。

在大多數人體內，胰島細胞產生維持適當血糖值所需的胰島素。不幸的是，1 型糖尿病患者的免疫系統會破壞這些細胞，因此必須手動向血液中註射胰島素。

替代注射胰島素的方法之一是植入從屍體上提取的胰島細胞或從幹細胞中提取的胰島細胞。雖然在許多情況下確實有效，但患者必須終生服用免疫抑制劑，以防止這些細胞被排斥。

科學家嘗試將胰島細胞包裹在微小的柔性植入物中，使細胞不受宿主免疫系統的影響，但仍允許這些細胞產生的胰島素擴散到血液中。不過，這些植入物也會阻止維持生命的氧氣進入細胞，這意味著這些細胞的壽命不會太長。

一些植入物透過加入預裝氧艙或產生氧氣的化學試劑來解決此缺陷。不過，隨著時間的推移，氧氣和試劑都會耗盡，因此必須更換或重新填充植入物。

麻省理工學院和波士頓兒童醫院的一個團隊最近開發出一種新設備，以尋求更長期的替代方法。

裝置中裝有數十萬個胰島細胞和質子交換膜，質子交換膜能將水蒸氣（自然存在於人體中）分成氫氣和氧氣。氫氣無害擴散，而氧氣則進入植入體的儲存室。然後，儲存室中的透氣薄膜允許氧氣流向含有胰島細胞的儲存室。

圖為植入體浸沒在水中，產生氧氣（下）和氫氣（上）氣泡麻省理工學院/波士頓兒童醫院的Claudia Liu 和Siddharth Krishnan 博士

觸發水蒸氣分裂作用需要一個很小的電壓，這個電壓可以透過無線方式從外部磁線圈傳遞到植入體的天線。線圈可以黏附在病人的皮膚上，緊鄰植入部位。

在糖尿病小鼠的試驗中，一組小鼠的皮下被植入了完全制氧型裝置，另一組小鼠則接受了僅含有胰島細胞的非制氧型裝置。雖然兩組囓齒動物最初的表現都很好，但非供氧組在大約兩週內出現了高血糖。

目前的計劃是在更大的動物身上進行試驗，然後在人類身上進行臨床試驗。希望這項技術還能用於生產其他類型的治療蛋白質，以治療其他疾病。事實上，該設備已被用於支持細胞產生促紅血球生成素，這是一種刺激紅血球生成的蛋白質。

這項研究的資深作者、麻省理工學院的丹尼爾-安德森教授說：”有多種疾病的患者需要外源性地攝入蛋白質，有時甚至非常頻繁。如果我們能用一種能長期發揮作用的單一植入物取代每隔一周輸液一次的需要，我認為這確實能幫助很多病人”。