6月13日,中山大學(xué)電子與信息工程學(xué)院、光電材料與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室謝曦課題組在Advanced Science上發(fā)布了一項(xiàng)重磅成果。課題組首次研發(fā)出用于糖尿病的原位監(jiān)測(cè)和治療,基于介孔微針離子泳的集成可穿戴診療一體化系統(tǒng)。
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這是目前出現(xiàn)的第一款將動(dòng)態(tài)血糖檢測(cè)和給藥結(jié)合起來(lái)的可穿戴診療系統(tǒng)。具有擴(kuò)展到其他各種慢性疾病、推動(dòng)新一代個(gè)性化醫(yī)學(xué)治療的潛力。
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這種可穿戴系統(tǒng)包括:1)介孔微針?lè)聪螂x子電滲葡萄糖傳感器;2)具有控制功能的柔性印刷電路板;3)微針離子泳胰島素遞送模塊。實(shí)現(xiàn)了“介孔微針穿刺皮膚,原位檢測(cè)血糖,離子泳促滲胰島素經(jīng)皮擴(kuò)散”的糖尿病閉環(huán)治療。
微針陣列與離子電滲療的結(jié)合能增強(qiáng)葡萄糖的提取效果與胰島素的輸送效率,與電子系統(tǒng)的集成能夠?qū)崿F(xiàn)藥物的可控釋放。整個(gè)系統(tǒng)具備安全靈敏的連續(xù)性血糖監(jiān)測(cè),可控的給藥方式以及有效的治療效果,為糖尿病患者提供了一種新型的診療方案。
01 頻繁扎針,糖尿病患者傷痕累累
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糖尿病是一組以高血糖為特征的代謝性疾病,已經(jīng)影響了全世界8.8%的人口,成為世界最大的流行性疾病之一。
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IDF全球糖尿病地圖(第9版)顯示,全球目前有4.63億糖尿病患者,按照增長(zhǎng)趨勢(shì)到2045年預(yù)計(jì)將有7億糖尿病患者。目前中國(guó)糖尿病人數(shù)已達(dá)世界第一,大約每10個(gè)中國(guó)人中就有1個(gè)糖尿病患者。長(zhǎng)期高血糖導(dǎo)致各種組織,特別是眼、腎、心臟、血管、神經(jīng)的慢性損害、功能障礙。
糖尿病人需要密切的觀測(cè)血糖動(dòng)態(tài),配合給藥從而避免嚴(yán)重的低血糖或者血糖嚴(yán)重升高,造成酮癥酸中毒甚至高滲性昏迷等急性并發(fā)癥。目前廣泛使用的血糖儀,需要患者每天6-7次戳破手指取血,這個(gè)過(guò)程不光痛苦、存在感染的風(fēng)險(xiǎn),還可能錯(cuò)過(guò)夜間的血糖峰值,具有較大的局限性。這也是我國(guó)血糖儀普及率較低的原因之一,相較于發(fā)達(dá)國(guó)家每10人就有9人配有血糖儀,在我國(guó)平均5名患者僅有1人配置。
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為了解決這一現(xiàn)狀,動(dòng)態(tài)血糖監(jiān)測(cè)儀(Continuous Glucose Monitor,CGM)應(yīng)運(yùn)而生。目前市面上的產(chǎn)品多采用微創(chuàng)可佩戴的方式,獲取患者的動(dòng)態(tài)血糖信息,下面就來(lái)為大家列舉目前性能較好的幾款產(chǎn)品。
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02 動(dòng)態(tài)血糖監(jiān)測(cè)儀應(yīng)運(yùn)而生
雅培2017年推出了第一款FreeStyle Libre輔理善瞬感動(dòng)態(tài)血糖監(jiān)測(cè)儀,該監(jiān)測(cè)儀通過(guò)掃描貼在手臂上的傳感器,讀取一段時(shí)間的血糖數(shù)據(jù)。2018年,雅培推出了擁有 14 天長(zhǎng)周期佩戴時(shí)間的FreeStyle Libre 新一代產(chǎn)品,大大降低了用戶使用成本。該產(chǎn)品為單根8mm長(zhǎng)針設(shè)計(jì),佩戴時(shí)能做到基本無(wú)痛。
Dexcom于1999年成立是目前唯一專注CGM產(chǎn)品的公司,具有極大的專業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。公司最新發(fā)布的 CGM 產(chǎn)品 G6 于 2018 年 3 月通過(guò) FDA 批準(zhǔn)上市。FDA 認(rèn)為 Dexcom G6 既可用作獨(dú)立 CGM,也可用于自動(dòng)胰島素給藥(AID)系統(tǒng),這款新型 Dexcom G6 是首個(gè)獲得 FDA 此項(xiàng)分類的 CGM 產(chǎn)品。G6 不僅擁有長(zhǎng)達(dá)10天的連續(xù)傳感器檢測(cè)技術(shù),更是顛覆 CGM 必須采血校準(zhǔn)的技術(shù)困擾。
美敦力CGM產(chǎn)品有Enlite、Guardian、iPro2以及胰島素泵,Enlite可以戴在腹部和臀部,而Guardian可以戴在腹部、臀部和手臂上,不過(guò)iPro2最長(zhǎng)佩戴天數(shù)僅為3-5天,Enlite為6天,Guardian為7天,與雅培和Dexcom相比稍為遜色,但美敦力最大的優(yōu)勢(shì)是可以與自家明星產(chǎn)品MinMed胰島素泵聯(lián)合使用。其Guardian Connect動(dòng)態(tài)血糖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)獲得FDA批準(zhǔn),適用于14~75歲的糖尿病患者。
Senseonics 是一家成立于 13 年的糖尿病器械公司,目前擁有皮下植入式血糖監(jiān)測(cè)系統(tǒng) Eversense,Eversense是目前唯一的長(zhǎng)期CGM產(chǎn)品,能夠通過(guò)皮膚下的傳感器、可移動(dòng)和可充電的智能傳感器,以及一個(gè)實(shí)時(shí)糖尿病監(jiān)測(cè)和管理應(yīng)用程序,提供長(zhǎng)達(dá)90天的連續(xù)血糖監(jiān)測(cè)。
再來(lái)看國(guó)內(nèi)的產(chǎn)品。
成立于2015年的北京樂(lè)糖生活科技有限公司一直致力于血糖數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)與血糖管理,樂(lè)糖在2019年推出了面向家庭使用的持續(xù)葡萄糖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)——頤健安實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)血糖儀。頤健為三根4mm針設(shè)計(jì),通過(guò)藍(lán)牙廣播的方式,全程無(wú)需手動(dòng)介入,自動(dòng)傳輸,自動(dòng)記錄,自動(dòng)生成報(bào)表。
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?03?創(chuàng)舉!監(jiān)測(cè)和給藥連成閉環(huán)
上述產(chǎn)品都采用了微創(chuàng)針頭,患者使用時(shí)基本無(wú)痛感,通過(guò)鏈接智能設(shè)備也極大地改善了血糖監(jiān)測(cè)的流程,部分產(chǎn)品配合胰島素泵還可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的給藥。
而謝曦課題組此次研發(fā)的可穿戴系統(tǒng)則把血糖監(jiān)測(cè)和給藥連成了一個(gè)閉環(huán),把兩種功能融合在了一個(gè)設(shè)備中,推動(dòng)糖尿病治療閉環(huán)系統(tǒng)面向輕便化、自動(dòng)化和智能化的發(fā)展。若能成功上市,將進(jìn)一步減輕糖尿病患者的負(fù)擔(dān),極大地提升患者的生活質(zhì)量,非常值得我們期待!