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(xiàn)大劑量藥物無痛穩(wěn)定的體內(nèi)輸注。
貼敷式輸注貼 本文圖均由浙江大學提供
傳統(tǒng)的靜脈輸注技術(shù)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(xié)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(shè)備的研究多元發(fā)展，在疾病治療和健康管理方面展現(xiàn)出巨大潛力，作為穿戴醫(yī)療設(shè)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(tǒng)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(lián)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(zhuǎn)化醫(yī)學》上。貼敷式輸注貼利用腔體內(nèi)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(nèi)，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(shù)（遞釋可理解為將藥物或其他活性物質(zhì)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(xiàn)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(shù)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(xiàn)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(jié)構(gòu)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(shù)，作用過程主要依賴于重力作用，將預(yù)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(shè)想，然而如何改變傳統(tǒng)“鹽水”液體的儲存形式，擺脫輸液對重力或電子泵作為驅(qū)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(shù)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(cè)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(xiàn)微創(chuàng)給藥。
研究團隊設(shè)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(chǎn)生的較為恒定的滲透壓差作為驅(qū)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(nèi)。
研究團隊通過對比實驗發(fā)現(xiàn)，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(nèi)實現(xiàn)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(xiàn)出顯著效果。其中，阿糖胞苷輸注貼在大動物模型體內(nèi)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(chǎn)品距離走上“貨架”還有多遠？“輸注貼在設(shè)計之初，選用的每一種原材料，都已獲得藥監(jiān)部門在相關(guān)醫(yī)療產(chǎn)品中的批準，產(chǎn)品的安全性有保障。”浙大張宇琪研究員介紹，整個研究設(shè)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(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，且匹配工業(yè)滅菌和封裝工藝設(shè)計。
張宇琪表示，期待這一平臺技術(shù)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(zhì)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(shù)已經(jīng)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
