از دهه‌ی ۱۹۶۰، محققان در اندیشه‌ی درمان دیابت نوع یک با پیوند سلول‌های جزیره‌ای بوده‌اند؛ سلول‌هایی که حین افزایش قندخون، مسئول تولید انسولین می‌باشند. اگرچه اجرای این ایده، چالش‌های متعددی در پیش داشته است. یکی از موانع آن که اگر جزایر پس از پیوند، اکسیژن کافی دریافت نکنند، از بین خواهند رفت. حال محققان MIT با همکاری شرکت تکنولوژی Beta-O2، وسیله‌ی قابل کشتی طراحی و آزمایش کرده‌اند که می‌تواند با اکسیژن ذخیرهای خود این مشکل را حل کند. این امر از طریق اتاقکی انجام می‌گیرد که هر ۲۴ ساعت هوای آن تعویض می‌شود.
رساندن اکسیژن به این سلول‌ها کار دشواری است. مزایای این روش آن است که: جزایر جهت حفظ عملکرد زنده نگه داشته می‌شوند، به بافت چندانی نیاز نیست و قدرت ایمپلنت‌ها جهت تحریک سیستم ایمنی کاهش داده می‌شود.
Clark Colton، پروفسور مهندسی شیمی MIT و نویسنده‌ی مطالعه
آزمایش این ایمپلنت‌ها در رت‌ها نشان داد تقریباً ۹۰ درصد جزایر به مدت چندین ماه زنده ماندند و بیشتر رت‌ها طی زمان آزمایش، میزان گلوکز خون‌شان نرمال بود.
حفاظت از جزایر
دیابت نوع یک زمانی رخ می‌دهد که سیستم ایمنی خود بیمار سلول‌های جزیره‌ای پانکراس را تخریب می‌کند. بنابراین، بیمار نمی‌تواند انسولین تولید کند؛ هورمونی که وجود آن جهت جذب گلوکز از خون ضروری است. تلاش‌های اولیه برای پیوند جزایر از کاداورها مؤفقیت‌آمیز نبود؛ چرا که پس از پیوند زنده نمی‌ماندند.
یکی از دلایل این امر، حمله‌ی سیستم ایمنی بیمار به جزایر پیوندی بود. محققان برای حفاظت از سلول‌ها شروع به ساخت ایمپلنت‌های کرده‌اند که در آن‌ها، جزایر در داخل کپسولی از ماده‌ای هم‌چون پلیمر قرار می‌گیرند. اگرچه باز هم یک چالش دیگر باقی می‌ماند؛ جزایر باید اکسیژن کافی دریافت کنند.
در یک پانکراس سالم، همه‌ی سلول‌های جزیره‌ای در ارتباط با مویرگ‌ها قرار داشته و خون غنی از اکسیژن با فشار اکسیژن نسبی ۱۰۰ میلی‌متر جیوه دریافت می‌کنند. (فشار نسبی معیار اندازه‌گیری میزان یک گاز در بین مخلوطی از گازهاست.) زمانی که پزشکان برای اولین بار اقدام به پیوند جزایر به بیماران دیابتی کردند، بیشتر سلول‌ها ارتباط مستقیم با مویرگ‌ها نداشته و نتیجتاً اکسیژن دریافتی‌شان بسیار کم بود.
مطالعات قبلی در آزمایشگاه Colton به این نتیجه رسیده بود که برای زنده ماندن جزایر و تولید انسولین توسط آن‌ها، باید سطح خارجی‌شان با حداقل فشار ۵۰ میلی‌متر جیوه در تماس باشد. تیم MIT از طریق مجموعه‌ای از آزمایش‌ها با همکاری محققان Beta-O2، شرایط موردنیاز برای جزایر را جهت زنده ماندن و حفظ عملکرد در مدت زمان طولانی تعیین کرد؛ طوری که با داشتن حداقل اندازه، قابل کشت در بیماران باشند.
حال در مطالعه‌ی فعلی، جزایر در کپسولی از آلژینات با ضخامت تقریبی ۶۰۰ میکرون قرار گرفته‌اند. غشای پیرامون این کپسول، سلول‌های ایمنی و پروتئین‌های بزرگ را از سلول‌ها دور نگه می‌دارد؛ اما به انسولین، مواد مغذی و اکسیژن اجازه‌ی عبور می‌دهد. در قسمت پائینی کپسول اتاقک هوایی به ضخامت حدود ۵ میلی‌متر وجود دارد که حاوی گازهای اتمسفر شامل نیتروژن و کربن‌دی‌اکسید و اکسیژن است. اکسیژن از غشای نیمه‌تراوای مذکور عبور کرده و در دسترس جزایر واقع در کپسول آلژینات قرار می‌گیرد.
با انتشار اکسیژن از غشا، مصرف آن به تدریج صورت گرفته و فشار نسبی اکسیژن پیوسته کاهش می‌یابد. محققان متوجه شدند برای اطمینان از این که فشار نسبی برای ۲۴ ساعت حداقل ۵۰ میلی‌متر جیوه خواهد بود، باید فشار اولیه نسبی اکسیژن در اتاقک هوایی ۵۰۰ میلی‌متر جیوه باشد. پس از ۲۴ ساعت، ذخیره‌ی اکسیژن از طریق پورت ایمپلنت‌شده در زیر پوست که از طریق کاتتر در ارتباط با کپسول جزایر می‌باشد، تعویض می‌گردد.
