不打针、不测血糖治糖尿病：胰岛素“智能贴”按血糖水平控释

对于1型糖尿病患者来说，治疗的麻烦可能并不在于注射胰岛素、血糖检查或饮食控制本身，而在于从患病起，每天都得多次重复做这些事情，一天不停，直到生命的终结。这是因为，注射剂量错误可能会导致可以想象的最糟糕结果，比如失明和截肢，甚至糖尿病性昏迷和死亡。

患者自己注射胰岛素。图片来源：www.telegraph.co.uk

最近，美国加州大学的科研人员开发了一种全新的1型糖尿病治疗方式，不需测血糖，也不需打针，只是在皮肤上贴一片无痛的胰岛素“智能贴”（下图），自动根据病人血糖水平控制胰岛素的释放量，一切简单轻松搞定。

Image: The lab of Zhen Gu, Ph.D.

这一4厘米大小的贴片具有100多根睫毛大小的无痛微针，其中充满胰岛素，剂量与单次注射所需剂量相同。同时含有葡萄糖感应酶（葡萄糖氧化酶），当血糖水平过高时会释放胰岛素进入血流。

这一智能贴系统模拟人体产生胰岛素的β细胞，在胰岛β细胞中，胰岛素被生产并将其储存在囊泡中。该团队设计了人工囊泡来储存胰岛素和葡萄糖感应酶，他们将透明质酸和2-硝基咪唑结合形成一种新分子，一端亲水（透明质酸）一端疏水（2-硝基咪唑），大量这种分子混合在一起时，会自组装成“囊泡”结构（平均直径118纳米），疏水端向内，亲水端向外。在实验中，当血糖水平升高时，超量葡萄糖进入智能贴的人工囊泡中，并被囊泡内的葡萄糖氧化酶转换成葡萄糖酸，这一过程消耗氧，使囊泡成为缺氧微环境，导致疏水性的2-硝基咪唑还原成亲水性的2-氨基咪唑，这会使人工囊泡的结构解离，最终释放胰岛素。

图片来源：www.the-scientist.com

这种贴片起效快、使用方便，由无毒的生物相容性材料制成，并且可以根据糖尿病患者的体重和对胰岛素的敏感性进行个性化设计，让这种智能贴更智能。在小鼠模型中的测试结果表明，它能够使糖尿病小鼠的胰岛素水平在9个小时内保持稳定。很显然，小鼠并不能像人类那样监测自己的血糖水平，这证明这种智能贴完全能够自主调节血糖水平。这一研究成果发表于《PNAS》上。

下一步，这种智能贴将进入临床试验阶段，以便进入市场，同时研究人员也将继续完善技术，使之药效能够维持几天时间，而不是现在的几个小时。

1.http://www.pnas.org/content/early/2015/06/17/1505405112

2.http://www.sciencealert.com/this-new-insulin-patch-could-soon-replace-injections-for-diabetics