醫院急診室、病房里“鹽水瓶”隨處可見，通過“打吊針”來長時間維持血藥濃度于治療窗口內，是提升藥物治療效果和減少毒副作用的關鍵。興起于上世紀第二次世界大戰的靜脈輸注技術是用藥史上里程碑式的發明，但其需要專業的醫護協助，患者需長時間駐留醫院或住院治療，治療成本較高。11月27日，浙江大學藥學院、浙江大學金華研究院、先進藥物遞釋系統全國重點實驗室顧臻教授、張宇琪研究員、俞計成團隊聯合浙江大學醫學院附屬第一醫院主鴻鵠主任醫師課題組，報道了一款貼敷式輸注貼，可實現無痛穩定地輸注大劑量藥物到體內，且藥物遞送接近零級釋放。該給藥器件利用系統穩定的滲透壓差增加載藥腔室靜水壓，借助空心微針將小分子或大分子藥物以接近零級釋放的形式注入體內，來維持穩定的血藥濃度，以增強藥物療效和減少副作用。該項創新研發成果發表于國際期刊Science Translational Medicine（《科學·轉化醫學》）。微針遞藥技術是一種利用微針陣列穿透皮膚屏障實現藥物遞送的新技術。微針技術具有使用便捷，無痛以及可工程化修飾等優勢，已被廣泛研究用于各類藥物的遞送，在皮膚疾病、糖尿病、疼痛以及腫瘤治療等方面取得進展。然而傳統遞藥微針無法實現高載藥量、長時間持續釋放以及多場景適配的功能。研究者們將中空微針遞送結構與滲透壓驅動單元進行集成設計，開發出由給水模塊、滲透壓控釋藥物模塊和透皮微針模塊組成的微針輸注貼。利用系統穩定的滲透壓差使載藥腔室產生一定的靜水壓，并借助空心微針陣列將藥物以近零級釋放形式遞送到體內，最終維持穩定的血藥濃度并減小其波動，在增強藥物療效的同時減少潛在的毒副作用。可穿戴貼敷式輸注貼（Osmotic microneedle patch, OMN）的結構與原理示意圖作為一種藥物遞釋平臺技術，微針輸注貼可實現小分子、大分子、多肽以及蛋白質，如抗生素、阿糖胞苷（Cytarabine, Ara-C）、肝素、艾賽那肽以及蛋白質的穩定持續遞送。通過調控輸注貼中藥物和滲透劑的種類或者比例，裝載10%阿糖胞苷（滲透劑：葡萄糖）的貼片可實現長達13小時的穩定藥物釋放。裝載肝素（滲透劑：葡萄糖）和艾賽那肽（滲透劑：甘露醇）的輸注貼表現出超過24小時的類零級藥物釋放性能。另外，固態壓片技術可以常溫維持艾賽那肽藥物活性長達2個月，表現出貼片在節約藥物儲存和運輸成本中的巨大潛力。為了評估輸注貼的藥物控釋效果，裝載艾賽那肽（用于糖尿病的GLP-1類藥物）或阿糖胞苷（用于急性髓性白血病的化療藥物）的輸注貼，在大鼠體內分別實現了24小時的藥物持續釋放；相比之下，皮下直接注射藥物組的血藥濃度表現出快速下降的特點。艾賽那肽輸注貼通過維持穩定的血漿藥物濃度，在糖尿病小鼠模型中表現出顯著的血糖控制效果。同時，相較于皮下注射阿糖胞苷，載藥輸注貼持續釋放藥物可更有效地延緩急性髓系白血病小鼠的癌細胞增殖。輸注貼（OMN）的比格犬藥動結果（左）；受試者使用輸注貼前后照片（中）；受試者對輸注貼接受度的問卷調查結果（右）。隨后，研究者進一步探究了輸注貼的臨床轉化潛力，比格犬藥動試驗結果表明，輸注貼可實現225 mg阿糖胞苷藥物的24小時持續穩定釋放，該劑量已滿足臨床每日150至300 mg的患者需求。另外，輸注貼在臨床受試者實驗中表現出良好的耐受性，受試者沒有明顯的不適、疼痛或皮膚刺激反應。相比較于靜脈滴注和皮下注射，在受試者問卷調查中100%的患者優先選擇輸注貼用于日常的藥物遞送。綜上，研究人員開發了一種貼敷式輸注貼，為藥物遞送領域提供了一個或將取代“鹽水瓶”的前景技術，可實現藥物的持續高劑量釋放，將為患者提供安全便捷的治療方案，實現增效減毒的治療作用。未來，這款貼敷式輸注貼可方便病患居家、出行和工作；因為其不依賴重力，將來甚至可用于太空醫療，真正使“打吊針”變得便捷輕松。這項研究第一作者是浙江大學藥學院博士后/金華研究院研究員趙升，論文共同通訊作者是顧臻教授、張宇琪研究員、俞計成研究員以及主鴻鵠主任醫師。
