财经/ 汽车/ 科技/ 数码/ 游戏/ 留学/ 财经中心

研究人员设计无痛皮肤贴针 一周实现血糖正常

2017-12-28 10:50:00 来宝网 分享
参与

研究人员设计了一种生物化学配方的可溶解微针贴片,用于治疗2型糖尿病。补片中矿化化合物的生化公式响应血液化学自动管理葡萄糖。在对老鼠进行的一项概念研究中,研究人员发现,这些化学物质在血液中相互作用,一次可以调节血糖数天。

  对数百万名2型糖尿病患者来说,持续警惕他们血液中的糖或葡萄糖含量是健康的关键。吃饭前手指刺痛测量血糖,注射胰岛素虽然不舒服但是确是必要的方法。

美国国立卫生研究院的国家生物医学成像和生物工程研究所 (NIBIB) 的研究人员设计了一种创新的矿化化合物生化配方,这种化合物可以在血液中相互作用,一天一天地调节血糖。在一项对小鼠进行的概念验证研究中,研究人员表明,生物化学配方的可溶解微针贴片能够对血液化学反应,自动管理葡萄糖。

研究人员表示:“这种实验方法可以利用2型糖尿病患者仍能产生一些胰岛素这一事实,每周一次的微针贴片应用程序也不会像常规那样需要频繁的血液测试,减少糖尿病患者的痛苦。”

胰岛素是一种在胰腺中分泌的激素,分泌到血液中以调节葡萄糖的摄入。它需要将葡萄糖从血液中转移到细胞中,在那里糖可以转化为能量或储存起来。1型糖尿病,通常是儿童和年轻人,他们的身体根本不制造胰岛素。2 型糖尿病,出现在所有年龄段,但更常见的是成年人,身体制造或使用胰岛素的能力逐渐削弱。如果不加以治疗,糖尿病会导致全身血管和神经损伤,对眼睛、脚、肾脏和心脏造成损害。

所有类型糖尿病的全球发病率约为2亿8500万人,其中90%的人患有2型糖尿病。许多人需要胰岛素治疗,通常是皮下注射,根据血液中自然生成的胰岛素的不足量来计算。胰岛素治疗在所有病例中没有得到很好的治疗。

研究人员正在研究对2型糖尿病使用无痛皮肤贴片的血糖水平的替代疗法。在2017年11月24日发表在《自然通讯》网上的一项研究中,研究小组将这种疗法应用于小鼠身上,以证明其潜在的有效性。实验贴片的基础是褐藻酸盐,一种类似褐藻的天然物质。它以混合药物的形式注入微针,藻酸盐是一种柔韧的材料,但是却能够戳到真皮,它不是一种常用的针头材料,在这种情况下似乎非常有效。

研究团队将海藻酸钠与公式生化颗粒相结合,刺激人体自身胰岛素的生产,使血糖浓度达到正常。这个补丁的响应传递系统可以满足身体几天的需要。

研究人员表示:“糖尿病是一种非常严重的疾病,影响着很多人,我们一直都在寻找一种长效配方。”没有疼痛的皮肤贴剂对管理2型糖尿病的血糖水平是一个重大突破。

研究人员的公式将两药物化合物,Exendin- 4和葡萄糖氧化酶制成一个补丁。这两种化合物与血液化学反应触发胰岛素分泌。每一个都与磷酸盐矿物颗粒相匹配,使其稳定。当糖浓度升高时,酸性会减弱与药物的结合。Exendin- 4与身体产生的基因分子相似,虽然它比自然产生的分子弱,但是持久的效果非常不错。然而,当吸收过多时会引起恶心。控制如何快速吸收也是非常重要的,研究人员结合将磷酸钙矿物颗粒与Exendin- 4相结合,稳定到另一个化学反应的发生。这种化学反应是由葡萄糖酸氧化酶中的第二种药物化合物引起的,这种酶存在于磷酸铜的矿物缓冲液中。

研究人员解释说,当血糖升高超出一个精确的点的时候,它引发的反应与磷酸铜和葡萄糖氧化酶产生轻微的酸度,使磷酸钙释放一些Exendin-4。血糖水平上升引发Exendin- 4的释放;但exendin- 4得到胰岛素流动降低血糖水平,这会减慢和停止释放Exendin-4。这就是为什么我们称之为反应灵敏,大多数当前的方法都包括常量释放。我们的方法在需要的时候产生一个快速释放的波,然后在葡萄糖水平稳定的时候减慢甚至停止释放。

研究人员证明,一个半英寸见方的贴片含有足够的药物来控制老鼠体内的血糖水平一周。作为二型糖尿病患者可以使用的一种应用方法,研究小组需要进行测试,用含有更多治疗成分的贴剂来治疗较大的动物。除了它的尺寸外,贴片还需要在人体皮肤上进行修改,可能需要更长的针头。

研究人员表示:“我们需要扩大贴片的大小,优化针的长度、形状和形态。此外,修补程序需要与日常生活相适应,例如允许淋浴或出汗。

责编:陶宗瑶(实习生)