可注射的纳米网络可连续数日控制糖尿病患者的血糖

研究人员在糖尿病治疗方面取得了一项有希望的进展，他们开发了一种纳米颗粒网络，可以注射到人体内，当血糖水平升高时释放胰岛素，在动物实验中保持正常血糖水平超过一周。这项研究是由北卡罗来纳州立大学、北卡罗来纳大学教堂山分校、麻省理工学院和波士顿儿童医院的研究人员完成的。

“我们已经创建了一个“智能”系统注入身体和血糖的变化会通过释放胰岛素,有效地控制血糖水平,“甄顾博士说,一篇论文的第一作者描述工作和助理教授联合生物医学工程项目在北卡罗莱纳州和北卡罗来纳大学教堂山分校。“我们已经在老鼠身上测试了这项技术，一次注射就能使血糖水平保持在正常范围内长达10天。”

当患者患有1型糖尿病时，他或她的身体不能产生足够的胰岛素，胰岛素是一种将葡萄糖(或血糖)从血液输送到身体细胞的激素。这可能会对健康造成一系列影响。目前，糖尿病患者必须频繁采集血液样本，监测血糖水平，并在需要时注射胰岛素，以确保血糖水平处于“正常”范围。然而，这些注射可能是痛苦的，而且很难确定准确的胰岛素剂量水平。胰岛素摄入过多或过少都会带来健康风险。

这种新型可注射纳米网络由含有胰岛素、改性右旋糖酐和葡萄糖氧化酶固体核心的纳米颗粒混合物组成。当这些酶暴露在高葡萄糖水平时，它们有效地将葡萄糖转化为葡萄糖酸，葡萄糖酸分解改性的右旋糖酐并释放胰岛素。胰岛素会控制血糖水平。葡萄糖酸和右旋糖酐是完全生物相容性的，可溶解在体内。

每一个纳米粒子核都被赋予带正电或负电的生物相容涂层。带正电的涂层是由壳聚糖(一种通常在虾壳中发现的材料)制成的，而带负电的涂层是由海藻酸盐(一种通常在海藻中发现的材料)制成的。

当被包覆的纳米粒子溶液混合在一起时，带正电荷和负电荷的包覆层相互吸引，形成一个“纳米网络”。一旦被注射到皮肤的皮下层，纳米网络将纳米粒子聚集在一起，防止它们分散到全身。纳米网络和涂层都是多孔的，可以让血液和血糖到达纳米粒子核心。

“这项技术有效地创建了一个‘闭环’系统，模拟健康人胰腺的活动，在血糖水平变化时释放胰岛素，”顾说。“这有可能改善糖尿病患者的健康和生活质量。”

谷的研究团队目前正在讨论将该技术应用于人体的临床试验。

纸”,可注射纳米网络用于葡萄糖介导的胰岛素传递，已于5月2日在网上发表ACS Nano．该论文由麻省理工学院大卫·h·科赫研究所教授罗伯特·兰格博士和麻省理工学院医学工程与科学研究所塞缪尔·a·戈德布利斯化学工程副教授丹尼尔·安德森博士领导的团队共同撰写，大卫·h·科赫综合癌症研究所和波士顿儿童医院。这项研究得到了Leona M.和Harry B. Helmsley慈善信托基金会的资助，以及Tayebati家庭基金会的慷慨捐赠。

希普曼-

编辑:研究摘要如下。

“可注射纳米网络用于葡萄糖介导胰岛素输送”

作者: Gu Zhen，北卡罗来纳州立大学和北卡罗来纳大学教堂山分校;Alex Aimetti, Yunlong Zhang, Omid Veiseh, Robert Langer和Daniel G. Anderson，麻省理工学院和波士顿儿童医院;王群，党有轨电车，程浩，麻省理工

发表: 5月2日,ACS Nano

文摘:糖尿病这是一种全球负担，影响着全世界3.66亿人。一种人工“闭环”系统能够模拟胰腺活动，并释放胰岛素以应对血糖水平的变化，这有可能改善患者的依从性和健康状况。在这里，我们开发了一种葡萄糖介导的释放策略，利用可注射的和酸可降解的聚合物网络进行胰岛素的自我调节传递。通过负载胰岛素和葡萄糖特异性酶的相反电荷的葡聚糖纳米颗粒之间的静电相互作用，纳米复合材料的多孔结构可以在高血糖状态下通过催化葡萄糖转化为葡萄糖酸释放胰岛素。在体外胰岛素释放可根据葡萄糖浓度的变化进行脉冲调节。在活的有机体内研究证实，这些配方可改善1型糖尿病小鼠皮下给予可降解纳米网络的血糖控制。单次注射该纳米网络可使血糖水平稳定在正常血糖状态(< 200mg /dL)至少10天。