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麻省理工学院的可植入设备释放胰高血糖素治疗低血糖 这一成果如何申请专利

专利代理 发布时间：2025-07-10 12:58:05 浏览: 次


针对患者可能意识不到血糖降至危险水平的情况，麻省理工学院工程师设计了一种可植入皮下的储存器，当血糖水平过低时可以被触发释放胰高血糖素。
 
这是一款小型的紧急装置，可以放置在皮肤下，如果患者的血糖过低，它就能立即发挥作用，麻省理工学院化学工程系教授、麻省理工学院科赫综合癌症研究所和医学工程与科学研究所（IMES）成员、该研究的高级作者丹尼尔·安德森说道。我们的目标是制造一种设备，始终准备好保护患者免受低血糖的侵害。我们认为这也能帮助减轻许多患者及其父母对低血糖的恐惧。
 
研究人员展示了该设备还可以用于紧急情况下分发肾上腺素，肾上腺素是一种用于治疗心脏病发作并可预防包括过敏性休克在内的严重过敏反应的药物。
 
西达尔特·克里希南是前麻省理工学院研究科学家，现在是斯坦福大学电气工程助理教授，是这项研究的首席作者，该研究于今天发表在《自然·生物医学工程》上。
 
为了对抗低血糖，一些患者随身携带预装好的胰高血糖素注射器，胰高血糖素是一种刺激肝脏将葡萄糖释放到血液中的激素。然而，对于人们，尤其是儿童来说，很难知道他们何时会变得低血糖。
 
一些患者可以感觉到血糖低，会吃点东西或注射胰高血糖素，安德森说。但有些患者意识不到自己血糖低，可能会直接陷入混乱和昏迷。患者在睡觉时这也是一个问题，因为他们依赖于血糖传感器的警报来在血糖危险降低时唤醒他们。
 
为了更容易应对低血糖情况，麻省理工学院的团队开始设计一个紧急装置，这个装置可以由使用者启动，或者由传感器自动触发。
 
该装置的大小约等于一枚硬币，包含一个由3D打印聚合物制成的小药储。该储药器通过一种称为形状记忆合金的特殊材料密封，这种材料在加热时可以被编程改变形状。在这种情况下，研究人员使用了一种镍钛合金，在加热到40摄氏度时，这种合金被编程从一块平板卷曲成U形。
 
和许多其他蛋白质或肽类药物一样，胰高血糖素容易迅速分解，因此其液体制剂无法在体内长期储存。相反，麻省理工学院的研究团队制造出了该药物的粉末版本，这种药物在粉末状态下可以稳定存在更长时间，并且储存在储存器中直到释放。
 
每个装置可以携带一个或四个胰高血糖素剂量，并且还包括一个调谐到特定射频范围内的天线。这使得它可以通过远程触发来开启一个小电流，该电流用于加热形状记忆合金。当温度达到40度阈值时，片状物弯曲成U形，释放储存室的内容物。
 
由于该设备可以接收无线信号，因此也可以设计成在佩戴者的血糖水平低于某个特定值时，由血糖监测仪触发药物释放。
 
这种数字给药系统的一个关键特征是它可以与传感器进行通信，Krishnan说。在这种情况下，许多患者使用的连续血糖监测技术是这些设备可以轻松连接的。
 
在糖尿病小鼠体内植入该装置后，研究人员利用它在动物血糖水平下降时触发胰高血糖素的释放。在激活药物释放不到10分钟内，血糖水平开始平稳，使其保持在正常范围内，避免了低血糖的发生。
 
研究人员还用肾上腺素粉剂测试了该装置。他们发现，在药物释放后的10分钟内，血液中的肾上腺素水平上升，心率加快。
 
通常情况下，当医疗设备植入体内时，会在设备周围形成疤痕组织，这可能会影响设备的功能。然而，在这项研究中，研究人员展示了即使在疤痕组织形成后，他们仍然能够成功触发药物释放。
 
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