受中醫啓發丨「瞬時壓力」經皮給藥,有望讓糖尿病患者告別扎針


受中醫啓發丨「瞬時壓力」經皮給藥,有望讓糖尿病患者告別扎針

2021-01-15 健康界

中國已成爲糖尿病第一大國,需要注射胰島素的糖友越來越多。不過,每天給自己扎針,給許多患者帶來了痛苦的陰影,甚至因此影響血糖控制,增加併發症發生機率。

近日,來自新加坡南洋理工大學(NTU)和科技與研究機構的科學家發現,通過一種特殊裝置對皮膚施加「瞬時壓力」,可開發一種全新的藥物輸送方式。

▽「瞬時壓力」裝置原型

這項發表在《科學進展》雜誌上的研究指出,將兩個磁鐵放在一起,讓它們擠壓並壓住皮膚褶皺,會導致皮膚屏障發生短暫變化,在表皮下形成「微孔」。

研究人員發現,這些面積約3微米的微孔可使塗在皮膚表面的藥物更易擴散(藥物擴散量高出六倍多)。

傳統糖尿病藥物針頭注射和微針注射會損害皮膚,而微孔有望爲無痛透皮輸送藥物(如胰島素)鋪平道路。

「我們的研究是受到中醫「推拿」療法的啓發。醫生推拿時在皮膚和肌肉組織上摩擦並施加壓力,然後應用外用藥膏。」研究團隊用新方法測試了胰島素在小鼠皮膚中的傳遞。

◎ 經皮壓力給藥,減少皮膚損傷與疼痛

實驗結果表明,納米顆粒和胰島素可以有效地通過小鼠皮膚傳遞,分子量高達20,000道爾頓。該質量是目前科學文獻中報導的用於透皮藥物遞送(即通過貼劑)的最大質量的40倍,爲500道爾頓。

通過瞬時壓力法傳遞的藥物量也可與微針貼片傳遞的藥物量相比較。微針貼片由生物相容性化合物製成幾十根微針(比人類頭髮絲還細)組成,通常用於通過皮膚傳遞少量藥物。

與傳統的注射方法相比,新方法也更具優勢。以注射胰島素爲例,傳統注射法需要穿透皮膚,當注射的胰島素作用太快,病人感到頭暈時,就會有低血糖的風險,而新方法可以在不傷到皮膚的情況下緩慢地輸送藥物,從而減少疼痛和低血糖風險。

◎ 「瞬時壓力」治療,藥物傳遞堪比微針貼片

在實驗中,研究小組還發現,他們的方法使皮膚表層細胞的「縫隙連接」數量增加,而「緊密連接」數量減少。這些連接控制著在細胞間傳遞的分子數量,如果縫隙連接的表達增加,就有更多的分子可以通過細胞屏障傳遞,而緊密連接限制了分子的細胞外移動。

在動物實驗中,根據需要給藥的速度,用兩塊磁鐵在背部皮膚上施加一到5分鐘的壓力,然後移除磁鐵,藥物就會像膏藥一樣遞送到局部皮膚上。

該團隊認爲,對於需要更慢給藥或更小劑量的藥物,1分鐘就足夠了,而對於需要更快給藥的藥物,則需要更多的微孔,因此需要5分鐘。

用藥12小時後,研究人員用螢光顯微鏡對皮膚進行成像,觀察藥物穿透皮膚的程度。結果發現:接受壓力給藥的藥物傳遞量與使用微針貼片相似。研究人員還觀察到,微孔在形成一天後就消失了,這表明皮膚細胞已經填滿了空隙。

好醫友認爲,這種方法值得糖尿病患者期待,有望讓糖友告別每天多次扎針注射胰島素的痛苦。