從注射到再生：INSITE自組裝水凝膠微球技術與可注射式微型肝臟的臨床潛力
科技產業資訊室(iKnow) - 廖雅韻 發表於 2026年3月5日
圖、從注射到再生：INSITE自組裝水凝膠微球技術與可注射式微型肝臟的臨床潛力
目前全球有許多慢性肝病患者正面臨肝臟衰竭的致命威脅。單在美國，就有超過一萬名患者列在肝臟移植候補名單上。然而，捐贈器官數量遠遠無法滿足龐大的需求，且許多肝衰竭患者身體虛弱，無法承受複雜且高風險的手術。
為解決這項困境，麻省理工學院（MIT）研究團隊開發了一項創新技術，注射型自主組裝組織影像集合體（Injected Self-assembled Image-guided Tissue Ensembles, INSITE），可在人體內以注射方式建立「微型肝臟」（Mini Livers）。這項成果已發表於《Cell Biomaterials》期刊，未來有望成為肝衰竭患者的非侵入性替代療法，或作為器官移植前的重要過渡方案。
INSITE技術的關鍵突破，在於同時解決細胞療法長期面臨的兩大問題：細胞流失與定植率不足。過去若直接注射肝細胞，因缺乏支撐結構，細胞往往隨血液流動擴散，難以在目標位置穩定存活。MIT團隊利用微流體技術，製造出大小與形狀高度一致的明膠甲基丙烯醯化物（Gelatin methacryloyl, GelMA）水凝膠微球，並將人類初代肝細胞（PHHs）與支撐性纖維母細胞（NHDFs）包埋其中，為細胞建立結構完整的微型載體。
這些包埋細胞的水凝膠微球具有特殊黏彈性。注射時，微球在針頭的剪切力作用下呈現液體般的流動性（剪切變薄，Shear-Thinning），能順利通過細針注入體內。一旦外力移除，微球迅速恢復原狀，緊密排列成固態多孔微型支架。這個穩定的「微環境」不僅防止細胞隨血液流失，還能促進宿主細胞遷移與血管整合，大幅提升細胞定植率與存活率。
除了材料設計上的創新，INSITE也整合了超音波影像技術，使微創遞送與後續監測更精準可行。水凝膠微球內部多重物理交界面，在超音波下自然形成中度回聲訊號，產生所謂「內源性對比」，無需額外造影劑即可辨識位置。醫師可在即時超音波導引下，精準將細胞與微球注射至血流豐富的異位組織；術後也能非侵入性追蹤移植物位置與體積變化，使器官修復從高風險手術轉為診間可完成的微創療程。
在小鼠動物模型中，研究團隊驗證了這項技術的功能與穩定性。注射後約兩週，宿主微血管便長入微球孔隙，提供氧氣與養分，形成良好血管整合。植入的肝細胞在長達八週觀察期間，持續分泌人類白蛋白，維持成熟肝細胞的核心代謝功能。更重要的是，透過調整水凝膠交聯密度，研究人員可精準控制微球在體內的降解速度：高降解性的微球會更快重塑，促進更大管徑血管生成，並使移植物分泌更高濃度白蛋白，顯示材料參數的調控可直接影響療效。
雖然INSITE技術目前仍停留在動物實驗階段，未來仍需克服免疫排斥與細胞來源規模化等挑戰，才能進入人體臨床應用，但其功能性與可行性已為再生醫學開啟新方向。這項技術不僅可能成為重症患者等待移植期間的重要過渡治療，也描繪出微創方式進行器官功能補強與重建的可能藍圖。（1049字；圖1）
參考資料：
Image-guided injectable niche for hepatocyte transplantation. Cell Biomaterials, 2026/3/3
Injectable “satellite livers” could offer an alternative to liver transplantation. MIT News, 2026/3/3
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