近日，浙江大学药学院、浙江大学金华研究院顾臻教授、张宇琪研究员、俞计成研究员团队与浙江大学医学院附属第一医院、首都医科大学附属北京朝阳医院主任医师主鸿鹄团队在国际期刊《科学·转化医学》发表科研论文，介绍了联合团队研发的贴敷式输注贴。这款硬币大小、不足5毫米厚的微型“盐水瓶”，可实现大剂量药物微创且稳定的体内输注。
基于临床提炼科研问题
静脉输液作为一种通过静脉穿刺将液体药物直接输送到血液循环中的技术，作用过程主要依赖于重力作用，需将预先配制的药物溶液缓慢且持续地滴注入患者的静脉。
当前，在肿瘤、细菌感染以及术后疼痛等临床治疗过程中，大剂量和短半衰期药物（包括化疗药物、抗生素、镇痛药）通常需要患者住院进行静脉滴注、输注泵，或者数次前往医院进行药物注射治疗，实现恒定给药。
根据这一病例，顾臻与主鸿鹄交流临床治疗上出现的问题，探讨如何能让每日输液化疗变得便捷高效，减缓患者输液时的困扰。回到实验室，顾臻团队多次研讨，决心变革传统静脉输液方式。
“我们思考，是不是可以‘绕开’静脉穿刺，开发一种采用透皮方式给药的器械。”顾臻说，然而，如何改变传统“盐水”液体的储存形式，摆脱输液对重力或电子泵作为驱动力的依赖，成为了摆在团队面前的一大难点。
微型“盐水瓶”能缓释药物
受到缓释胶囊作用原理的启发，联合团队决定将渗透泵技术与透皮微针器械开展创新集成，通过三年打磨，研制出贴敷式输注贴。相比传统输液器，贴敷式输注贴一大特点就是轻巧便携。
记者了解到，这款贴敷式输注贴可装载超过2克的药物，内部分成药腔和水腔两层，药腔侧连有3根长度小于2毫米、直径约0.2毫米的空心微针。
此次研究中，联合团队设计了专用模具，将治疗急性髓系白血病的化疗药物阿糖胞苷通过特殊压片工艺，装入药腔。药腔通过半透膜与水腔隔断，用药时，使用药械盒中配备的注射器将专用溶剂注入水腔，溶剂进入药腔溶解药物，利用药腔与水腔产生的较为恒定的渗透压差作为驱动力，将药物溶液借助中空微针阵列以稳定速度递送到体内。
“其中采用的固态压片载药技术，可提高小分子、多肽和蛋白药物在常温条件下的稳定性，在常温储存和运输的便捷性上优势明显。”该成果主要发明人之一、浙大药学院赵升研究员说。
科研人员经过对比实验发现，一片装载阿糖胞苷或糖尿病治疗药物艾塞那肽的输注贴，能够在动物体内实现24小时的持续释放。与皮下注射相比，贴敷式输注贴在抑制肿瘤和降低血糖方面表现出显著效果。
转化理念融入设计思路
“这项发明的立意是在我们和临床医生查房过程中产生的，并利用多学科理论与技术的交叉创新得以实现，为患者解决问题是我们的根本出发点。”顾臻说。
这一微型“盐水瓶”主要适用哪些病症？张宇琪介绍，还得根据临床需求来确定使用场景，看临床用药是否需要通过缓慢释药来实现全身稳定的血药浓度。
赵升告诉记者，一些感染性疾病、代谢性疾病的治疗比较适用于这种方式，比如抗生素的输注。现有的设计规格可以满足多数药物在临床上1天的使用剂量。
此外，输注贴还可以通过部件组装的方式实现规模化生产，且匹配工业灭菌和封装工艺设计。
“期待这一技术能在临床疾病治疗中发挥多重作用，不仅可用于小分子药物的稳定输注，还能用于多肽、蛋白质及核酸等药物的持续释放，帮助到感染性疾病、肿瘤、心脑血管及糖尿病等疾病的治疗。”张宇琪说，未来，这款输注贴或许可方便病患居家、出行、工作。因为不依赖重力，将来甚至可用于太空医疗，使挂盐水更加便捷。
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