根據(jù)國際糖尿病聯(lián)盟（IDF）最新統(tǒng)計(jì)，2019年全球糖尿病患者約有4.63億人，預(yù)計(jì)到2040年，將有5.78億人患有糖尿病。中國是糖尿病患者最多的國家，呈爆發(fā)式增長，2019年中國糖尿病患者高達(dá)1.16億人。

相比于傳統(tǒng)胰島素注射方式，胰島素微針貼片具有無痛無創(chuàng)、常溫保存、無鋒利醫(yī)療垃圾等優(yōu)點(diǎn)。為進(jìn)一步優(yōu)化胰島素微針釋藥特性及餐后血糖控制，近期北京化工大學(xué)郭新東教授課題組設(shè)計(jì)并開發(fā)出了一種具有多重釋藥特性的組合式微針貼片，可以密切貼合每日餐后胰島素需求，有效降低日內(nèi)血糖波動。該工作以“A basal-bolus insulin regimen integrated microneedle patch for intraday postprandial glucose control”為題在線發(fā)表于《科學(xué)?進(jìn)展》（Science Advances）上。

圖1 (A) 組合式胰島素微針貼片明場及掃描電鏡圖；(B) 貼片扎入封口膜后，下段基座可快速脫離并將上段載藥微針遞送進(jìn)膜下；(C) 微針貼片扎入小鼠背部皮膚及皮膚切片圖，表明該貼片可有效將藥物遞送至動物皮下；(D) 所制備各種微針貼片扎入豬皮后藥物在皮下的擴(kuò)散圖，表明貼片上每個區(qū)域的微針在皮下獨(dú)立控制藥物的釋放；（E）組合式微針皮下釋放胰島素原理示意圖。

與常規(guī)聚合物微針在扎入皮膚后快速溶解并一次性釋放出全部胰島素不同，該組合式微針貼片包含有三個可獨(dú)立控制胰島素釋放速率的區(qū)域，模擬正常機(jī)體一日三餐后血糖的釋放特性。該微針貼片用于表皮后，隨明膠微針快速溶解釋放出早餐階段所需胰島素；之后交聯(lián)明膠微針溶脹緩慢釋放出胰島素及包埋有胰島素的交聯(lián)透明質(zhì)酸微粒以滿足午餐階段所需胰島素；最后隨交聯(lián)透明質(zhì)酸被釋放至皮下并進(jìn)一步溶脹釋放出所包埋胰島素以維持晚餐后血糖穩(wěn)定，從而實(shí)現(xiàn)每天一次給藥便可維持日內(nèi)血糖穩(wěn)定，無需頻繁給藥，同時避免了低血糖等副作用。為進(jìn)一步檢驗(yàn)組合式胰島素微針貼片控制餐后血糖波動效果，研究人員在一日三餐進(jìn)食模式的糖尿病大鼠模型上測試了貼片的治療效果，發(fā)現(xiàn)所制備的組合式微針貼片能夠有效覆蓋餐后血糖生成，改善日內(nèi)血糖波動，從而預(yù)防出現(xiàn)高血糖或低血糖等癥狀。

近年來，郭新東教授課題組專注于高分子微針在經(jīng)皮給藥領(lǐng)域的研究及醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化的工作，部分科研成果已進(jìn)入臨床轉(zhuǎn)化階段。本文第一作者為北京化工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院博士研究生陳博智，通訊作者為郭新東教授，北京化工大學(xué)為獨(dú)立完成單位。本研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、生物醫(yī)用材料北京實(shí)驗(yàn)室重點(diǎn)項(xiàng)目的資助。

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https://advances.sciencemag.org/content/6/28/eaba7260返回搜狐，查看更多