12月3日从浙江大学获悉，浙大团队研究发明的微型“盐水瓶”名叫贴敷式输注贴，硬币大小、不足5毫米厚，可实现大剂量药物无痛稳定的体内输注。
贴敷式输注贴 本文图均由浙江大学提供
传统的静脉输注技术兴起于二战期间，是用药史上里程碑式的发明，但其需要专业的医护协助，患者也要长时间驻留医院或住院治疗，患者体验较差且治疗成本较高。近年，可穿戴医疗设备的研究多元发展，在疾病治疗和健康管理方面展现出巨大潜力，作为穿戴医疗设备的一种，贴敷式输注贴兼具了“盐水瓶”的功能。
这项成果由浙江大学药学院、浙江大学金华研究院、先进药物递释系统全国重点实验室顾臻教授、张宇琪研究员、俞计成研究员团队联合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鸿鹄主任医师团队完成，于2024年11月28日发表于国际知名期刊《科学·转化医学》上。贴敷式输注贴利用腔体内的渗透压差将药物以恒定的速率通过空心微针阵列注入体内，来维持稳定的血药浓度以增强药物疗效并减少毒副作用。作为一种全新药物递释技术（递释可理解为将药物或其他活性物质递送到人体目标部位的过程），输注贴可装载不同药物且可实现持续稳定的药物释放，已在多种动物模型上验证了该技术对药物（如抗肿瘤药物、降糖药物、抗生素等）的大剂量长时间稳定控释。
贴敷式输注贴的发明，源于浙大研究团队在工作中的具体观察。2021年初，浙大一院血液科一名急性髓系白血病患者因长时间输液，手臂出现大范围红肿和淤青，引起顾臻及其团队的注意。
“急性髓系白血病治疗初期，需要连续72小时通过常规静脉输液的方式给药治疗，加上凝血功能受损，在治疗过程中病患往往比较痛苦，精神状态也较差。”北京朝阳医院的主鸿鹄与顾臻探讨了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。
可穿戴贴敷式输注贴（Osmotic microneedle patch, OMN）基本结构及原理图
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，将预先配制的药物溶液缓慢且持续地滴注入患者的静脉。“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。”顾臻设想，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，成为了摆在研究团队面前的一大难点。
受到缓释胶囊作用原理的启发，浙大研究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，成功研发了贴敷式输注贴。这种可穿戴的贴敷式药物输注器件，可装载超过2克的药物，分成药腔和水腔两层，药腔侧连有三根长度小于2毫米、直径约0.2毫米的空心微针，可以实现微创给药。
研究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。
研究团队通过对比实验发现，装载阿糖胞苷、艾塞那肽（治疗糖尿病药物）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，输注贴在抑制肿瘤和降低血糖方面表现出显著效果。其中，阿糖胞苷输注贴在大动物模型体内可稳定释放225毫克的药物剂量，足以满足临床治疗中成年人每日150至300毫克的剂量需求，其有效持续时间是皮下注射的3倍。
受试者使用输注贴前后照片
这样一款产品距离走上“货架”还有多远？“输注贴在设计之初，选用的每一种原材料，都已获得药监部门在相关医疗产品中的批准，产品的安全性有保障。”浙大张宇琪研究员介绍，整个研究设计过程都从源头上尽可能缩短“书架”到“货架”的距离，让科技成果距离人们生活更近一步。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。
张宇琪表示，期待这一平台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。
目前，该项技术已经完成了大动物模型的测试，并已开展研究者发起的临床研究
