郭新东教授课题组在Science Advances上发表研究论文

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根据国际糖尿病联盟（IDF）最新统计，2019年全球糖尿病患者约有4.63亿人，预计到2040年，将有5.78亿人患有糖尿病。中国是糖尿病患者最多的国家，呈爆发式增长，2019年中国糖尿病患者高达1.16亿人。
        相比于传统胰岛素注射方式，胰岛素微针贴片具有无痛无创、常温保存、无锋利医疗垃圾等优点。为进一步优化胰岛素微针释药特性及餐后血糖控制，近期北京化工大学郭新东教授课题组设计并开发出了一种具有多重释药特性的组合式微针贴片，可以密切贴合每日餐后胰岛素需求，有效降低日内血糖波动。该工作以“A basal-bolus insulin regimen integrated microneedle patch for intraday postprandial glucose control”为题在线发表于《科学•进展》（Science Advances）上。

图1. (A) 组合式胰岛素微针贴片明场及扫描电镜图；(B) 贴片扎入封口膜后，下段基座可快速脱离并将上段载药微针递送进膜下；(C) 微针贴片扎入小鼠背部皮肤及皮肤切片图，表明该贴片可有效将药物递送至动物皮下；(D) 所制备各种微针贴片扎入猪皮后药物在皮下的扩散图，表明贴片上每个区域的微针在皮下独立控制药物的释放；（E）组合式微针皮下释放胰岛素原理示意图
       与常规聚合物微针在扎入皮肤后快速溶解并一次性释放出全部胰岛素不同，该组合式微针贴片包含有三个可独立控制胰岛素释放速率的区域，模拟正常机体一日三餐后血糖的释放特性。该微针贴片用于表皮后，随明胶微针快速溶解释放出早餐阶段所需胰岛素；之后交联明胶微针溶胀缓慢释放出胰岛素及包埋有胰岛素的交联透明质酸微粒以满足午餐阶段所需胰岛素；最后随交联透明质酸被释放至皮下并进一步溶胀释放出所包埋胰岛素以维持晚餐后血糖稳定，从而实现每天一次给药便可维持日内血糖稳定，无需频繁给药，同时避免了低血糖等副作用。为进一步检验组合式胰岛素微针贴片控制餐后血糖波动效果，研究人员在一日三餐进食模式的糖尿病大鼠模型上测试了贴片的治疗效果，发现所制备的组合式微针贴片能够有效覆盖餐后血糖生成，改善日内血糖波动，从而预防出现高血糖或低血糖等症状。
       近年来，郭新东教授课题组专注于高分子微针在经皮给药领域的研究及医学转化的工作，部分科研成果已进入临床转化阶段。本文第一作者为北京化工大学材料科学与工程学院博士研究生陈博智，通讯作者为郭新东教授，北京化工大学为独立完成单位。本研究工作得到了国家自然科学基金、生物医用材料北京实验室重点项目的资助。
      文章信息：Bo Zhi Chen, Li Qin Zhang, Yi Yun Xia, Xiao Peng Zhang, Xin Dong Guo*, A basal-bolus insulin regimen integrated microneedle patch for intraday postprandial glucose control, Science Advances, 2020, 10(28): eaba7260.
       全文链接：https://advances.sciencemag.org/content/6/28/eaba7260


       文章来源：北京化工大学
       郭新东，博士，北京化工大学教授。2004年毕业于南京理工大学化工学院，2010年于华南理工大学获化学工程博士学位，2007.11-2008.11在国家留学基金委资助下，到新加坡生物工程与纳米科技研究合作研究“传输药物、基因的功能材料开发”。2011年至2013年在美国佐治亚理工学院化学与分子工程/生物医学工程系进行博士后访问学习工作，主要从事新型高分子微针用于药物皮下传输的工作。2013年11月，北京化工大学高层次人才引进。