美国研究人员开发了一种新型“智能贴片”,内衬充满胰岛素的无痛微针,旨在消除不舒服的注射,这种注射已成为世界各地数百万 1 型糖尿病患者生活的一部分。手动调节激素水平。
这种 4 厘米的贴片具有 100 多个睫毛大小的微针,它们不仅含有足够的胰岛素以提供与单次注射相同的剂量,而且还含有葡萄糖感应酶,可以识别血糖何时升高。水平过高会将胰岛素释放到血液中。
“我们设计了一个补丁工作速度快、易于使用,并且由无毒、生物相容性材料制成,”一位研究人员说,顾震,来自北卡罗来纳大学/北卡罗来纳州联合生物医学工程系。 “整个系统可以个性化,以考虑糖尿病患者的体重和对胰岛素的敏感性,因此我们可以使智能贴片变得更加智能。”
该补丁已经在小鼠模型中进行了测试,到目前为止,看起来非常有前途。根据发表在《美国国家科学院院刊,它能够连续九个小时调节糖尿病小鼠的胰岛素水平。显然,老鼠无法像人类糖尿病患者现在那样监测血糖水平,这表明这个新系统是多么不干涉。
这不仅意味着该补丁对于用户来说比注射系统方便得多,而且也更加安全。作为团队的一员,约翰·布斯 (John Buse)在新闻稿中指出,剂量错误可能会导致一些你能想象到的最糟糕的结果:“注射错误剂量的药物可能会导致严重的并发症,如失明和截肢,甚至更灾难性的后果,如糖尿病昏迷和死亡。”
贴片内的系统是为了模仿人体自身的胰岛素发生器(称为β细胞)而构建的。这些高度特化的细胞负责在称为囊泡的小囊状结构中产生和储存胰岛素。 “我们使用两种在自然界中很容易找到的材料构建了人造囊泡来执行相同的功能,”团队成员之一 Jiching Yu 说道。
这些材料——透明质酸和2-硝基咪唑——结合在一起形成了一种新型分子,其一端亲水——亲水——而另一端则排斥水——疏水。当大量这些分子混合在一起时,它们会自动组装成囊泡结构,疏水端指向内,亲水端指向外。研究人员将胰岛素和葡萄糖感应酶插入这些前泡中。
在实验室进行测试时,贴片在血糖水平升高的迹象下启动,多余的葡萄糖进入已经充满的囊泡中。然后,葡萄糖被内部的酶转化为葡萄糖酸,由于缺氧,疏水性的 2-硝基咪唑分子变成了亲水性的,从而破坏了前泡的结构并释放了胰岛素。天才。
“糖尿病护理的困难部分不是注射胰岛素、检查血糖或饮食,而是你必须在余生中每天多次进行这些工作”,布斯说。 “如果我们能让这些补丁在人体中发挥作用,这将改变游戏规则。”
下一步是将补丁放入这样它就可以投放市场,并改进技术,使其能够持续几天,而不是几个小时。我们等不及了。