12月3日從浙江大學獲悉，浙大團隊研究發(fā)明的微型“鹽水瓶”名叫貼敷式輸注貼，硬幣大小、不足5毫米厚，可實現大劑量藥物無痛穩(wěn)定的體內輸注。
貼敷式輸注貼 本文圖均由浙江大學提供
傳統的靜脈輸注技術興起于二戰(zhàn)期間，是用藥史上里程碑式的發(fā)明，但其需要專業(yè)的醫(yī)護協助，患者也要長時間駐留醫(yī)院或住院治療，患者體驗較差且治療成本較高。近年，可穿戴醫(yī)療設備的研究多元發(fā)展，在疾病治療和健康管理方面展現出巨大潛力，作為穿戴醫(yī)療設備的一種，貼敷式輸注貼兼具了“鹽水瓶”的功能。
這項成果由浙江大學藥學院、浙江大學金華研究院、先進藥物遞釋系統全國重點實驗室顧臻教授、張宇琪研究員、俞計成研究員團隊聯合浙江大學醫(yī)學院附屬第一醫(yī)院、首都醫(yī)科大學附屬北京朝陽醫(yī)院主鴻鵠主任醫(yī)師團隊完成，于2024年11月28日發(fā)表于國際知名期刊《科學·轉化醫(yī)學》上。貼敷式輸注貼利用腔體內的滲透壓差將藥物以恒定的速率通過空心微針陣列注入體內，來維持穩(wěn)定的血藥濃度以增強藥物療效并減少毒副作用。作為一種全新藥物遞釋技術（遞釋可理解為將藥物或其他活性物質遞送到人體目標部位的過程），輸注貼可裝載不同藥物且可實現持續(xù)穩(wěn)定的藥物釋放，已在多種動物模型上驗證了該技術對藥物（如抗腫瘤藥物、降糖藥物、抗生素等）的大劑量長時間穩(wěn)定控釋。
貼敷式輸注貼的發(fā)明，源于浙大研究團隊在工作中的具體觀察。2021年初，浙大一院血液科一名急性髓系白血病患者因長時間輸液，手臂出現大范圍紅腫和淤青，引起顧臻及其團隊的注意。
“急性髓系白血病治療初期，需要連續(xù)72小時通過常規(guī)靜脈輸液的方式給藥治療，加上凝血功能受損，在治療過程中病患往往比較痛苦，精神狀態(tài)也較差。”北京朝陽醫(yī)院的主鴻鵠與顧臻探討了如何能讓每日輸液化療變得便捷高效，減緩患者輸液時的困擾。
可穿戴貼敷式輸注貼（Osmotic microneedle patch, OMN）基本結構及原理圖
靜脈輸液作為一種通過靜脈穿刺將液體藥物直接輸送到血液循環(huán)中的技術，作用過程主要依賴于重力作用，將預先配制的藥物溶液緩慢且持續(xù)地滴注入患者的靜脈。“我們思考，是不是可以‘繞開’靜脈穿刺，開發(fā)一種采用透皮方式給藥的器械。”顧臻設想，然而如何改變傳統“鹽水”液體的儲存形式，擺脫輸液對重力或電子泵作為驅動力的依賴，成為了擺在研究團隊面前的一大難點。
受到緩釋膠囊作用原理的啟發(fā)，浙大研究團隊決定將滲透泵技術與透皮微針器械開展創(chuàng)新集成，通過三年打磨，成功研發(fā)了貼敷式輸注貼。這種可穿戴的貼敷式藥物輸注器件，可裝載超過2克的藥物，分成藥腔和水腔兩層，藥腔側連有三根長度小于2毫米、直徑約0.2毫米的空心微針，可以實現微創(chuàng)給藥。
研究團隊設計了專用模具，將治療急性髓系白血病的化療藥物阿糖胞苷通過特殊壓片工藝，裝入藥腔。藥腔通過半透膜與水腔隔斷，用藥時，使用藥械盒中配備的注射器將專用溶劑注入水腔，溶劑進入藥腔溶解藥物，利用藥腔與水腔產生的較為恒定的滲透壓差作為驅動力，將藥物溶液借助中空微針陣列以穩(wěn)定速度遞送到體內。
研究團隊通過對比實驗發(fā)現，裝載阿糖胞苷、艾塞那肽（治療糖尿病藥物）的輸注貼，能夠在動物體內實現24小時的持續(xù)釋放。與皮下注射相比，輸注貼在抑制腫瘤和降低血糖方面表現出顯著效果。其中，阿糖胞苷輸注貼在大動物模型體內可穩(wěn)定釋放225毫克的藥物劑量，足以滿足臨床治療中成年人每日150至300毫克的劑量需求，其有效持續(xù)時間是皮下注射的3倍。
受試者使用輸注貼前后照片
這樣一款產品距離走上“貨架”還有多遠？“輸注貼在設計之初，選用的每一種原材料，都已獲得藥監(jiān)部門在相關醫(yī)療產品中的批準，產品的安全性有保障。”浙大張宇琪研究員介紹，整個研究設計過程都從源頭上盡可能縮短“書架”到“貨架”的距離，讓科技成果距離人們生活更近一步。此外，輸注貼還可以通過部件組裝的方式實現規(guī)?；a，且匹配工業(yè)滅菌和封裝工藝設計。
張宇琪表示，期待這一平臺技術能在臨床疾病治療中發(fā)揮多重作用，不僅可用于小分子藥物的穩(wěn)定輸注，還能用于多肽、蛋白質及核酸等藥物的持續(xù)釋放，幫助到感染性疾病、腫瘤、心腦血管及糖尿病等疾病的治療。
目前，該項技術已經完成了大動物模型的測試，并已開展研究者發(fā)起的臨床研究
