浙江大学团队发明贴纸滴注贴纸,有望实现无痛“无线”挂盐水
高高挂起的盐水瓶,长长的输液管,漫长而无聊的等待,“挂盐水”是很多人的“童年阴影”。浙江大学研究团队发明的一种药物滴注微型设备,将实现无痛“无线”挂盐水。
澎湃新闻(www.thepaper.cn)12月3日,我从浙江大学了解到,浙江大学团队研发的微型“盐水瓶”名为贴纸滴注,硬币大小不足5mm厚,可实现体内大剂量药物无痛稳定滴注。
贴式滴注贴 本文图全部由浙江大学提供
传统静脉输注技术在二战期间兴起,是用药史上的一项里程碑式发明,但需要专业的医疗协助,患者要长期留在医院或住院,患者体验差,治疗成本高。近年来,可穿戴医疗设备的研究发展多元化,在疾病治疗和健康管理方面表现出巨大的潜力。作为一种可穿戴的医疗设备,贴纸滴注具有“盐水瓶”的功能。
该成果由浙江大学药学院、浙江大学金华研究所、先进药物递放系统全国重点实验室顾臻教授、张宇琪研究员、俞计成研究员组成,2024年11月28日在世界著名期刊《科学转化医学》上发表,由浙江大学医学院第一附属医院、首都医科大学附属北京朝阳医院主任医师组成。通过空心微针阵型,将药物以稳定的速度以稳定的速度注入体内,保持血药浓度稳定,增强药物疗效,减少毒副作用。滴注贴作为一种全新的药物解释技术(解释可以理解为将药物或其他活性成分传递到身体目标位置的过程),可以装载不同的药物,实现持续稳定的药物释放,已经在多种动物模型中验证了药物(如抗肿瘤药物、降糖药物、抗生素等)的大剂量长期稳定解释。).
贴纸滴注的发明源于浙江大学研究团队对工作的具体观察。2021年初,浙江大学第一医院血液科一名急性髓系白血病患者因长期输液,手臂大规模红肿淤青,引起顾臻及其团队的关注。
“在急性髓系白血病的治疗初期,需要通过常规静脉注射连续72小时进行药物治疗。此外,由于凝血功能受损,患者在治疗过程中往往会感到痛苦,精神面貌较差。”北京朝阳医院的主人鸿鹅和顾臻讨论了如何让日常输液化疗方便高效,缓解患者输液时的烦恼。
可以穿贴敷滴注贴(Osmotic microneedle patch, OMN)基本结构和原理图
静脉注射作为一种通过静脉穿刺直接将液体药物输送到血液循环的技术,主要依靠重力作用,将预先准备好的药物溶液慢慢持续地滴入患者的静脉。他说:“我们思考,能否‘避开’静脉穿刺,开发一种选择透皮方式给药的设备。“顾臻构思,但如何改变传统“盐水”液体的储存方式,摆脱输液对重力或电子泵的依赖,已经成为研究团队面临的一大难点。
受缓释胶囊作用原理的启发,浙江大学研究团队决定创新和整合渗透泵技术和透皮微针设备。经过三年的打磨,成功开发了贴敷滴注。这种可穿戴的贴敷药物滴注装置可以装载2克以上的药物,分为药腔和水腔两层。药腔侧连有三个长度小于2毫米的、空心微针直径约0.2毫米,可实现微创给药。
研究小组制定了一个特殊的模具,通过特殊的压片技术将治疗急性髓系白血病的化疗药物阿糖胞苷放入药腔。药腔通过半透膜和水腔隔断。用药时,使用装有药箱的注射器将专用溶剂注入水腔,溶剂进入药腔溶解药物,利用药腔和水腔产生的相对恒定的渗透压差作为驱动力,通过空心微针阵型以稳定的速度将药物溶液送入体内。
通过对比实验,研究小组发现,装载阿糖胞苷、艾塞那肽(治疗糖尿病药物)的滴注可以持续24小时释放动物体内。滴注贴在抑制肿瘤、降低血糖方面比皮内注射更有效。其中,动物模型体内阿糖胞苷滴注剂量可稳定释放225毫克,足以满足成人在临床治疗中每天150-300毫克的剂量需求,其有效持续时间是皮肤注射的3倍。
受试者在滴注贴前后使用照片
这种产品离“货架”还有多远?"滴注贴在设计之初,选用的每一种原料,都得到了药品监督管理部门在相关医疗产品中的许可,保证了产品的安全。据浙江大学张宇琪研究员介绍,整个研究设计过程从根本上尽可能缩短“书柜”与“货架”的距离,使研究成果更接近人们的生活。另外,滴注贴还可通过组件组装的方式实现大规模生产,并配合工业杀菌和封装工艺设计。
张宇琪表示,希望该平台技术能够在临床疾病治疗中发挥多重作用,不仅可以用于稳定滴注小分子药物,还可以用于持续释放多肽、蛋白质和核酸,帮助治疗传染病、肿瘤、心脑血管疾病和高血压疾病。
当前,该技术已完成对大动物模型的检测,并对研究人员进行了临床研究。
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