Elektrische Transplantation zur Unterstützung der Gewebeentwicklung

Ein dünnes implantierbares Gerät hilft bei der Reifung von im Labor gezüchteten Pankreaszellen und kann zu neuen Optionen für die zellbasierte Diabetesbehandlung führen.

Forscher der Perelman School of Medicine und der Harvard University School of Engineering and Applied Sciences haben ein elektronisches Netz entwickelt, das die Reifung von aus Stammzellen gewonnenem Bauchspeicheldrüsengewebe unterstützt.Die am 17. Februar 2026 in Science veröffentlichten Ergebnisse zeigen, wie eine kontrollierte elektrische Stimulation die Insulinsekretion in im Labor gezüchteten Inselzellen verbessern kann.

Das Gerät besteht aus einem dehnbaren, leitfähigen Netz, das dünner als eine menschliche Haarsträhne ist.Es ist in sich entwickelnde Organoide der Bauchspeicheldrüse eingebettet, wo es elektrische Aktivitäten aufzeichnet und zeitgesteuerte Impulse abgibt.Durch die Einführung eines konsistenten 24-Stunden-Stimulationsmusters, das den zirkadianen Rhythmen im Körper ähnelt, beobachteten die Forscher eine verbesserte Koordination zwischen den Zellen und eine zuverlässigere Hormonausschüttung als Reaktion auf Glukose.

Die Arbeit befasst sich mit einer anhaltenden Einschränkung experimenteller Diabetestherapien.Bei Typ-1-Diabetes werden insulinproduzierende Inselzellen durch das Immunsystem zerstört.Während sich stammzellbasierte Ersatzstoffe in der klinischen Prüfung befinden, reifen im Labor gezüchtete Zellen oft nicht vollständig aus, was ihre Wirksamkeit nach der Transplantation verringert.Ein System, das die funktionelle Entwicklung vor der Implantation fördert, könnte die Transplantationsbereitschaft verbessern und die Versorgung mit lebensfähigem Gewebe erweitern.

Zu den technischen Merkmalen der Plattform gehören integrierte Signalerfassung, programmierbare elektrische Stimulation, Langzeitüberwachung des Verhaltens einzelner Zellen und Synchronisierung von Zellclustern innerhalb dreidimensionaler Gewebestrukturen.Das Netz kann entweder zur Vorkonditionierung von Zellen vor der Transplantation verwendet werden oder für die laufende Überwachung und Stimulation integriert bleiben.

Jia Liu, PhD, Assistenzprofessor für Zell- und Entwicklungsbiologie in Havard, sagt: „Was wir tun, ist wie eine Tiefenstimulation der Bauchspeicheldrüse. So wie Herzschrittmacher dem Herzen helfen, den Rhythmus zu halten, können kontrollierte elektrische Impulse dazu beitragen, dass sich Bauchspeicheldrüsenzellen so entwickeln und funktionieren, wie sie sollen.“