麻省理工利用3D打印為1型糖尿病患者開發(fā)微型無(wú)線自動(dòng)應(yīng)急干預(yù)裝置

2025年8月4日，南極熊獲悉，麻省理工學(xué)院的研究人員開發(fā)了一種微型3D打印植入式裝置，該裝置能自動(dòng)釋放胰高血糖素，幫助1型糖尿病患者預(yù)防嚴(yán)重低血糖。這款裝置，體積不足3立方厘米，重量不到2克，可以5分鐘內(nèi)快速起效，被設(shè)計(jì)為皮下植入。它可以通過(guò)無(wú)線方式觸發(fā)釋放藥物，或者與血糖傳感器連接，以便在血糖水平過(guò)低時(shí)及時(shí)響應(yīng)。

麻省理工學(xué)院教授、本研究的資深作者Daniel Anderson解釋道：“這是一個(gè)小型應(yīng)急裝置，可植入皮下。當(dāng)患者出現(xiàn)低血糖時(shí)，它能迅速發(fā)揮作用。我們的目標(biāo)是創(chuàng)造一種始終準(zhǔn)備就緒，以保護(hù)患者免受低血糖影響的裝置。”

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，這3D打印裝置內(nèi)含胰高血糖素粉，這是一種激素，能夠向肝臟發(fā)出信號(hào)以釋放葡萄糖。與快速降解的液體制劑不同，這種粉末形式的藥物可以長(zhǎng)期保持穩(wěn)定。裝置的密封采用了鎳鈦形狀記憶合金，當(dāng)通過(guò)小電流加熱至40°C時(shí)，儲(chǔ)液器會(huì)卷曲并打開，釋放藥物。裝置的天線能夠接收來(lái)自血糖監(jiān)測(cè)儀的無(wú)線信號(hào)，從而激活藥物的釋放。

此項(xiàng)研究的主要作者、現(xiàn)就職于斯坦福大學(xué)的Siddharth Krishnan 強(qiáng)調(diào)了該系統(tǒng)與傳感器的“對(duì)話”能力，使它能夠在患者睡眠或無(wú)意識(shí)狀態(tài)下自動(dòng)響應(yīng)。這對(duì)于兒童或那些無(wú)法意識(shí)到低血糖癥狀的患者尤其有益。

△這項(xiàng)論文的研究題目為“利用體內(nèi)無(wú)線設(shè)備主動(dòng)噴射緊急輸送顆粒藥物”（傳送門）

3D打印自動(dòng)化緊急給藥裝置

目前，研究成果已發(fā)表在《Nature Biomedical Engineering》期刊上，研究指出，這種3D打印設(shè)備可以與粉狀腎上腺素配合使用，這表明未來(lái)該技術(shù)可能用于治療心臟病或過(guò)敏性休克。

在動(dòng)物試驗(yàn)中，胰高血糖素在釋放后10分鐘內(nèi)使血糖水平達(dá)到穩(wěn)定，而腎上腺素則引發(fā)了心率的快速上升。植入物在小鼠體內(nèi)可以持續(xù)工作長(zhǎng)達(dá)四周，目前該研究團(tuán)隊(duì)正在努力延長(zhǎng)功能至一年以上。

盡管植入物周圍形成了纖維化組織（這是身體的典型反應(yīng)）這是身體的典型反應(yīng)，但3D打印藥物輸送裝置仍然有效。麻省理工學(xué)院的研究人員計(jì)劃在三年內(nèi)啟動(dòng)臨床試驗(yàn)。研究人員表示：“我們團(tuán)隊(duì)取得的這一成果令人興奮，我期待它未來(lái)能夠幫助糖尿病患者，并為急救藥物輸送提供一種新的范例。”

這項(xiàng)研究得到了Leona M. 和 Harry B. Helmsley慈善信托基金、NIH、NIBIB和JDRF博士后獎(jiǎng)學(xué)金的資助。