糖尿病

未来,糖尿病治疗,“贴一贴”就行?

作者:陈莫伊 来源:生物探索 日期:2016-03-28
导读

         为了使糖尿病患者能够摆脱频繁的指尖取血和药物注射,研究人员开发了一种电子皮肤“补丁”,能够感知多余的葡萄糖,且通过加热显微针头自动给药。这一技术原型由首尔国立大学助理教授Dae-Hyeong Kim及美国马萨诸塞州MC10公司的研究人员共同开发,成果发表在《Nature Nanotechnology》杂志上。

       糖尿病是21世纪全球最严重的公共卫生问题之一。国际糖尿病联合会指出,目前糖尿病成年患者的数量已经从2013年的 3.82亿增加到4.15亿,预计到2040年这一数字会增加到6.42亿。对于1型和部分2型糖尿病患者而言,长期注射胰岛素并配合血糖监控是必须的治疗手段。

  笔者曾在今年2月的一篇文章中总结了替代胰岛素治疗一些新型疗法,其中包括了干细胞治疗、免疫治疗、细菌治疗等等。近日,科学家们相继在不同的顶级期刊上发表了最新的贴片疗法,为帮助患者告别注射提供了新的途径。

  电子皮肤“补丁

  为了使糖尿病患者能够摆脱频繁的指尖取血和药物注射,研究人员开发了一种电子皮肤“补丁”,能够感知多余的葡萄糖,且通过加热显微针头自动给药。这一技术原型由首尔国立大学助理教授Dae-Hyeong Kim及美国马萨诸塞州MC10公司的研究人员共同开发,成果发表在《Nature Nanotechnology》杂志上。

  据悉,唯一一个获美国FDA批准的血糖检测微创技术叫GlucoWatch Biographer,它是利用电流从皮肤下方提取液体。该设备在2001年获批,但患者抱怨它会带来不适合疼痛,最终在2007年被拉下市场。其它一些关于开发微创血糖监测的研究使用了超声和光学措施来检测血糖水平。此外,目前,有多种皮肤贴片能够呈递胰岛素或二甲双胍,但这一研究中的贴片同时包括了检测和给药功能。

  该贴片由镶有黄金粒子的石墨烯组成,包含能够检测湿度、葡糖糖、pH值和温度的多个传感器。基于酶的葡糖糖传感器依据pH值和温度改善汗液葡萄糖检测的准确性。如果贴片感知到较高的葡萄糖水平,加热触发显微针头溶解涂层,释放二甲双胍。

  新型智能β细胞贴片

  近日,美国北卡大学教堂山分校助理教授顾臻博士领导的研究小组也在顶级材料学期刊《Advanced Materials》发表了一项新成果。他们合成的一种补丁贴片,装满天然β细胞,能分泌所需剂量的胰岛素来控制血糖水平,且没有诱导低血糖的风险。

  这一概念验证是基于该团队此前的一种创新技术——“智能胰岛素贴片”,相关结果于去年6月发表在《PNAS》杂志上。此前顾臻教授接受笔者采访时曾详细介绍过这一技术,具体点击。

  这两种贴片都是薄的聚合物正方形,约一个硬币大小,上面覆盖着微小的针头,就像一个微型的钉子床。之前的研究是用胰岛素填充这些针头,而这一新的“智能细胞补丁”是将活的β细胞与针头结合在一起。

  研究人员在1型糖尿病动物模型中对这种无痛补丁进行了检测,发现它能迅速响应飞涨的血糖水平,且能显著降低血糖水平长达10小时。当然,在这种智能细胞贴片在成为糖尿病患者一种可行的选择之前,还必须进行进一步的修改、预临床试验,并最终开展临床试验。

  近日,顾臻教授荣获2016年斯隆研究奖,该奖自1955年设立以来颁发给物理学、化学和数学领域的杰出青年,后来陆续增加了神经科学、经济学、计算机科学、以及计算和进化分子生物学,设立以来共产出了43位诺贝尔获奖者。

  此前,顾臻还曾获“美国糖尿病学会青年科学家奖”、“美国糖尿病学会Pathway加速研究奖”、“Sigma Xi协会青年教授研究奖”及“细胞/分子生物工程创新者奖”等。2015年被《麻省理工科技评论》(MIT Technology Review) 杂志评为“2015年TR35全球杰出青年创新人物”。

  备注:本文部分内容参考自生物通

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