可自发调节的糖尿病治疗贴片

21世纪以来，糖尿病在全世界范围内依然是影响人类健康的最大障碍之一。血糖调节能力的失控往往伴随着多种并发症，例如眼部、肾脏以及神经的病变等，为病人带来了极大的痛苦。虽然目前市场上已经有对于糖尿病相对有效的药物，但是每日多次的注射往往不利于病人的依从性，制约了最终的治疗效果，很大程度提升了治疗的周期和成本。

近年来，为了降低注射频率，多种基于合成材料的长效药物缓释制剂已经或正在研究中。其中，血糖响应型递药系统表现出巨大的潜力。血糖浓度的升高常常伴随着生理环境的改变，特异性的葡萄糖氧化反应可以提供一种局部乏氧、低pH值以及富含过氧化氢的环境。基于此，环境响应型的材料可以根据血糖浓度自发调节药物的释放速率，在高血糖水平快速释放药物，在正常血糖水平减慢甚至暂停药物释放，表现出一种智能的药物控释行为。然而需要指出的是，目前血糖响应型的递药系统往往将葡萄糖响应模块和药物释放模块构建于同一材料中，药物的释放同时伴随着葡萄糖响应材料的流失，因此不能保证多次、高效的血糖响应。响应性更好、更加智能的药物控释系统正在不断研发中。

为了解决上述问题，美国国立卫生研究院以及中山大学合作的研究团队开发了一种新型的血糖响应型微针贴片。在该贴片中，研究人员采用仿生矿化的方式分别构建了葡萄糖响应模块和药物释放模块。抗糖尿病药物艾塞那肽（Exendin-4）负载于基于磷酸钙的复合颗粒中，可在较低pH的环境下自发降解、释放药物。葡萄糖氧化酶负载于基于磷酸铜的复合颗粒中，能根据血糖浓度调控葡萄糖氧化反应的速率，从而调控局部环境的pH值。两种模块按照一定比例同时载入基于海藻酸钠的微针贴片中。该智能贴片能够很方便地通过皮肤作用于人体，同时根据血糖浓度自发调控药物的释放速率，实现血糖水平智能的调控。其中，可降解磷酸钙矿物与不可降解磷酸铜矿物材料的使用分别实现了药物的快速释放与葡萄糖响应模块的稳定性，保证了血糖水平的长效调节。

综上所述，构建的智能贴片可以极大地提升给药的便利，同时增加药物的作用时间。病人可以从繁重的给药负担中得以解脱，在有效控制自身病症的前提下，享受更加美好的人生。这一成果近期发表在Nature Communications 上，文章的第一作者为陈伟博士，通讯作者为符立梧教授和陈小元教授。

该论文作者为：Wei Chen, Rui Tian, Can Xu, Bryant C. Yung, Guohao Wang, Yijing Liu, Qianqian Ni, Fuwu Zhang, Zijian Zhou, Jingjing Wang, Gang Niu, Ying Ma, Liwu Fu & Xiaoyuan Chen

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

Microneedle-array patches loaded with dual mineralized protein/peptide particles for type 2 diabetes therapy

Nat. Commun., 2017, 8, 1777, DOI: 10.1038/s41467-017-01764-1