随着生活水平的不断提高、饮食结构的改变、越来越紧张的生活节奏以及少动多坐的生活方式等诸多因素，全球糖尿病发病率增长非常迅速，糖尿病已经成为继肿瘤、心血管病变之后的第三大严重威胁人类健康的慢性疾病。2019年中国糖尿病患病人数达到1.2亿，成为世界之最。对于糖尿病患者来说，良好的血糖控制 可以延缓和阻止并发症的发生，胰岛素对于糖尿病患者血糖的控制至关重要。然而一些糖尿病患者对传统有针胰岛素注射方式存在惧怕心理，会因此延迟了规范注射胰岛素的时间，甚至漏打胰岛素，从而增加并发症发生的几率。并且长期有针注射胰岛素会造成注射部位皮下脂肪增生，出现硬结等问题。而高分子微针作为一种新型无痛透皮给药技术，有效的解决了这一问题。
日前，北京化工大学的郭新东教授课题组，利用高分子微针透皮给药技术，实现了胰岛素的无痛可控透皮给药，并且进一步通过在同一贴片上集成多种具有不同药物释放动力学的微针，实现更高的胰岛素使用效率，降低餐后血糖的波动水平。相关论文以“A basal-bolus insulin regimen integrated microneedle patch for intraday postprandial glucose control”为题发表的国际知名期刊《SCIENCE ADVANCES》。
集成微针贴片的制备
集成微针贴片（IMP）系统就是将众多小于1 mm的微针集成到贴片表面，可以有效的突破真皮层，提高药物的透皮给药效率，与此同时，由于其较短的长度，不会达到疼痛神经，因此不会产生痛感，是一种高效，依从性较好的透皮给药系统。胰岛素本身的性质也决定了，它需要一种较好的透皮给药方式。
在选用微针的制备材料的时候，考虑到微针进入身体，因此选用的都是经过FDA认可的降解途经明确的单体与交联剂。在此项研究中，选用了生物来源的交联剂京尼平和聚合物单体丁二醇二缩水甘油醚，在常温下实现交联过程，以保证胰岛素的活性与稳定性。在交联后水凝胶也可以同时构筑起可自支撑的连续微孔，以实现对胰岛素的包埋与可控释放。
有了上述凝胶之后，研究者即开始着手制备IMP。临床研究表明，每天三次的注射胰岛素可以有效控制血糖水平。因此研究者希望在同一贴片上通过调节微针中cHA颗粒的占比，使其具有不同的释放动力学，以实现血糖水平的平稳控制。将三种微针，通过PVA层与基片连接，使其具有良好的可分离性能。在微针进入皮肤后与基片分离，留在皮肤，结合三重缓释，实现胰岛素可控释放。
集成贴片效果的评价
在通过模版法制备得到IMP之后，对其使用效果进行了评价。微针的硬度，对其穿透性能有着重要的影响。所制备的微针可以穿透4层以上的保鲜膜，证明对真皮层优良化的透过性，且在分离过程中可以与基底有效分离。在猪皮与活体小鼠皮肤表面实验也得到了良好的效果。通过测定微针使用处的透皮失水量也表明，使用后透皮性能显著提高，在5 h后微针使用处便恢复良好。在细胞活性试验中，在48 h后细胞活性也能达到80 %以上，证明其基本没有细胞毒性。在胰岛素释放速率的评价试验中，也可以看出不同的微针，释放速率有着显著的差别，最快的在2 h即可全部释放，而最慢的，在5 h后仍然表现出较低的释放速率。最后将此贴片应用于患有糖尿病的模型小鼠，在一日三餐的进食情况下，有效的降低了血糖的波动，使其维持在一个合理的水平之内。
小结
目前，已上市胰岛素给药方式均与注射相关。与这些产品相比，胰岛素高分子微针具有生产成本低、无痛给药、无污染等优点。研究者设计和制造了一种集成式高分子微针贴片，这种微针贴片可以具有良好的透皮性能，且不会对皮肤造成永久性伤害，在结合胰岛素后可实现多种释放动力学胰岛素的透皮给药，以更好地覆盖餐后血糖波动，从而改善日间葡萄糖波动并预防并发症。此研究也为后续，在其他的疾病治疗中，多种药物的可控顺序释放技术的开发开辟了新的思路。
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