智能胰岛素贴片,颠覆糖尿病管理模式

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智能胰岛素贴片被《科学》评为2015年十大最美图片之一

顾臻团队开发的“智能胰岛素贴片”只有指甲盖大小,贴片的一面覆盖着121个微小的针,这些针充满了微小的囊泡。当血糖浓度过高时,这些囊泡会打开,释放胰岛素。

贴片工作原理示意图(2)

2015年7月7日,顾臻团队的研究成果刊登在PNAS上(2),并很快登上了《自然》和《科学》头条。来势汹汹,大有终结糖尿病注射治疗时代的意味。

顾臻团队的这款智能胰岛素贴片原理很简单,但是设计的很巧妙。他们巧妙的利用了体内的化学反应过程,达到释放胰岛素的目的。他们同样在贴片的微针中放入了降血糖的胰岛素,然而这个胰岛素也是被一种化学物质包裹。当血糖浓度升高时,从血液中进入微针中的葡萄糖会在微针内发生化学反应,导致包裹胰岛素的囊泡破裂,释放胰岛素。当血糖浓度降低时,胰岛素就停止释放。也巧妙的实现了胰岛素释放的可控。

往身上贴时,是这样的

为了获得更加持续的血糖调节能力,顾臻团队又对这一智能胰岛素贴片做了进一步的改进。这一回,他们把贴片里的胰岛素直接换成了能够产生胰岛素的β细胞。

贴片上面绿色为胰岛细胞,下面橘黄色为葡萄糖感应器(3)

胰岛β细胞的移植实际上也是一种治疗糖尿病的手法,但是由于异体移植的排异反应,导致这一方法也不能满足所有人的需求。顾臻团队这种方法,有效的避免了排异反应(因为免疫细胞被隔离起来了)。今年二月份,顾臻团队的这一研究成果刊登在材料领域顶级期刊《Advanced Materials》上(3)。

据悉,目前顾臻团队正在跟有关企业接触,联手开发这种智能贴片。

由于目前全球糖尿病人数众多,而且缺乏非常好的管理治疗手段,因此学术界和工业界对糖尿病管理和治疗方法的研发热情非常高。广大患者对无创检测和无创管理的心理需求也非常高。

目前类似的研究主要停留在临床前的动物实验阶段,在不同体型的动物身上还需要改进优化实验体系。一切顺利的话,大概两三年可以进入临床,5-10年可以实现商业化。因此,无创的糖尿病管理真正的走入生活,还需要大家耐心等待。

参考文献

1.Yu J, Zhang Y, Ye Y, DiSanto R, Sun W, et al. 2015. Microneedle-array patches loaded with hypoxia-sensitive vesicles provide fast glucose-responsive insulin delivery. Proceedings of the National Academy of Sciences 112:8260-5

2.Ye Y, Yu J, Wang C, Nguyen N-Y, Walker GM, et al. 2016. Microneedles Integrated with Pancreatic Cells and Synthetic Glucose-Signal Amplifiers for Smart Insulin Delivery. Advanced Materials:n/a-n/a

来源:生物谷 Bioon.com


2016年3月30日 08:36
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