Methacrylic Acid-Based Biomaterials for Subcutaneous Pancreatic Islet Transplantation
Notice bibliographique
Résumé
Type 1 diabetes (T1D) is an autoimmune disease that results in the inability to control blood glucose levels, leading to hyperglycemia. Although currently managed by insulin injections, tighter regulation is required. An alternative treatment method is pancreatic islet transplantation. The subcutaneous space offers a promising site for islet transplantation as it is non-invasive and offers retrievability of the graft, however, this site requires external vascularization to support the metabolically demanding cells. Methacrylic acid (MAA) based biomaterials have proven to be an effective method for vascularizing the subcutaneous space and making it a suitable site for transplantation.Here we explore the use of MAA-based biomaterials for islet transplantation and evaluate its effect on the immune and oxygen environment of the subcutaneous space. We evaluated the ability of MAA-induced vascularization to support the viability of alginate-poly-l-lysine-alginate (APA) microencapsulated islets. Despite the lack of direct vessel integration, MAA was able to support microencapsulated islet function in the subcutaneous space resulting in a reversal of hyperglycemia in an immune compromised model. This offers a potential immune mitigation strategy for islet transplantation. To transition the MAA hydrogel to an allogeneic model, we also focused on how the immune cell niche is impacted. The delivery of MAA compared to PEG, resulted in an increased cellular response comprised primarily of neutrophils in an immune competent model. There was also a significant upregulation of Ifn-γ in Balb/c compared to SCID/bg with the delivery of MAA, pointing to a more pro-inflammatory cellular environment. The use of a neutrophil depleting antibody showed promise in addressing this acute response and promoting long-term engraftment of islets. We also explored the effect of MAA on the oxygen environment in the subcutaneous space. We highlighted the importance of hydrogel volume and cell density on islet engraftment and the reversal of hyperglycemia in a diabetic immune compromised mouse. Based on the Krogh Cylinder model which predicts oxygen tension within a cylindrical tissue, more vessels are required for hydrogel transplants of higher cell density to compensate for the increased oxygen demand. In this work we identified that a volume fraction of 0.005 is required for islet function based on vessel density and oxygen tension measurements. This offers a starting point for the scale up of the MAA hydrogel system: a larger hydrogel volume is required to support an increased islet dose in larger animals. Subcutaneous islet transplantation may offer a functional cure for Type 1 diabetes. In this work we demonstrate the potential and translatability of the MAA-based hydrogel as an islet delivery platform.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».