“无痛皮肤贴片”,有望为2型糖尿病提供长期安全及个性化治疗

  • 糖尿病,贴片,胰岛素




目前,全球共有约2.85亿人患有糖尿病,其中2型糖尿病占这一群体的90%以上。治疗大部分2型糖尿病的核心在于促进胰岛素分泌。而这种“无痛皮肤贴片”暗藏巧妙的“智能化”设计,可以按需刺激胰腺产生胰岛素,且已在小鼠模型了验证了其可行性。

2型糖尿病占这一群体的90%以上“智能化”设计

这一最新成果在线发表在《Nature Communications》期刊,由美国国立卫生研究院国家生物医学成像和生物工程研究所(NIBIB)的高级研究员Xiaoyuan Chen、中山大学肿瘤防治中心符立梧教授带领团队完成。




皮肤贴片治疗2型糖尿病的演示图(图片来源:Chen lab, NIBIB)

皮肤贴片治疗2型糖尿病的演示图(图片来源:Chen lab, NIBIB)“智能化”的皮肤贴片“智能化”的皮肤贴片


“这一研究基于一个事实,即2性糖尿病患者自身产生胰岛素的能力并非完全丧失。”研究团队表示道。


为实现“智能化”的血糖管理,研究团队开发了一种无痛皮肤贴片——携带有刺激胰岛素分泌的药物,能够按需释放进入血液中,并引发相关反应。

研究团队携带有刺激胰岛素分泌的药物,能够按需释放进入血液中,并引发相关反应。


无痛皮肤贴片由微针组成,微针中填充有藻酸盐(alginate,一种从褐藻中提取的类似于胶质的天然物质)以及包裹有药物的矿物质颗粒。“藻酸盐是一种柔韧的材料,柔软但又不过分,能够协助颗粒以无创、无痛的形式穿透真皮。”研究人员解释道 。

藻酸盐以及包裹有药物的矿物质颗粒。


矿物质颗粒里包含两种药物——Exendin-4(Ex4)和葡萄糖氧化酶(GOx)。这两种化合物会与血液中的化合物发生反应,刺激胰岛素分泌。研究人员将药物包裹于磷酸盐矿物颗粒中,以便保证化合物的稳定性。

Exendin-4(Ex4)和葡萄糖氧化酶(GOx)。


其中,Exendin-4结构类似于胰高血糖素样肽-1(GLP-1),可刺激胰岛素的释放。虽然效果比天然的肠促胰岛素弱,但是exendin-4会在血液中保持不溶解的状态长达1小时以上。这意味着,一旦从皮肤贴片中释放,它可以产生持久的效果。但是,一旦吸收过多,exendin-4会引发恶心等副作用。所以,为了控制它的吸收速度,研究人员将其与磷酸钙颗粒结合,确保其稳定性。


它的工作机制也非常“巧妙”:当血糖升高到一个精确的点时,磷酸盐在葡萄糖氧化酶的催化下,会产生轻微的酸性,从而刺激颗粒释放出一些exendin-4,进而刺激机体产生胰岛素,降低血糖水平。更重要的是,伴随着血糖水平的恢复,exendin-4释放量会减少,直至停止。

它的工作机制也非常“巧妙”:


总而言之,该贴片的“响应式”(智能化)传递系统可以个性化满足患者需求,且长时间有效。


小鼠试验可行

小鼠试验可行小鼠试验可行


在以小鼠为模型的概念验证试验中,研究团队发现,这一贴片确实能够在血液中引发化学反应,从而自动控制血糖。结果显示,一个半英寸的贴片能够携带控制小鼠血糖平衡一周的药物剂量。

一个半英寸的贴片能够携带控制小鼠血糖平衡一周的药物剂量。


下一步,研究团队计划开展更大规模的动物试验。而且,为了未来的临床试验,他们还会尝试更改贴片尺寸、针头长度等设计。另外,还需要考虑日常生活中出汗、淋浴等需求对贴片的影响。



本文链接:http://cn.chemcd.com/news/42487.html

本文为CHEMCD编译整理,欢迎转载!转载请注明出处并附原文链接。

分类

相关资讯

超180个糖尿病药物在研,口服型胰岛素将是大赢家?

2016/10/25 - 我国有超过1亿人患有糖尿病,该病是仅次于癌症的第二大慢性疾病。治疗糖尿病最常见用的药物就是胰岛素及其类似物,但单纯的胰岛素治疗已不能符合患者的需求了...

2型糖尿病的早期症状及并发症

2017/05/17 -  2型糖尿病是最常见的糖尿病,虽然在中年人和老年人中更为常见,但事实上任何年龄段都有2型糖尿病的风险,那么2型糖尿病的早期症状和体征是什么?2型糖尿病血...

控制葡萄糖输送可以恢复胰岛素产量

2016/11/01 - 2型糖尿病的特征在于血糖含量高,由胰岛素产量减少引发。在一项新的研究中,研究人员揭示了施用受控葡萄糖脉冲具有恢复正常胰岛素产量和防止2型糖尿病的潜力。...

单次注射控制血糖5天!华人科学家顾臻糖尿病治疗又出新成果

2017/11/01 - 过去的10年中,华人科学家顾臻教授团队一直在努力攻克糖尿病治疗的一个难题:如何让患者摆脱长期痛苦的胰岛素注射?除了先前备受关注的“智能贴片”,近日,他们又获得了一项新成果:人造β细胞(AβCs)。研究证实,单次注射AβCs使糖尿病小鼠血糖水平快速恢复正常,并保持了5天。

国内糖尿病人口超一亿 中外药企抢夺近千亿胰岛素市场

2016/07/02 - 在这其中,相比较糖尿病药物,胰岛素市场的争夺更加激烈。长江证券的一份调研报告表示,未来胰岛素的增长空间将会显著大于糖尿病药物。预计到2020年,我国胰岛素的市场可以达到760亿元。

糖尿病患者日趋增多 专家:胰岛素非"万能"疗法

2014/11/14 - 11月14日是“联合国糖尿病日”,根据国际糖尿病联合会(International Diabetes Federation简写 IDF)的统计,糖尿病患者数量正在全球迅速增加,2013年全球糖尿...