近日,来自北卡罗莱纳大学教堂山分校(University of North Carolina at Chapel Hill)与北卡罗莱纳州立大学(North Carolina State University)的顾臻教授与John Buse教授的团队开发了一种新技术,能让红细胞担任胰岛素的智能快递员,并根据血糖浓度,自动控制1型糖尿病小鼠的血糖水平。这一成果在线刊登在了最新一期的材料科学顶尖学术刊物《Advanced Materials》上。
▲顾臻教授(图片来源:UNC Health Care News)
顾臻教授曾师从著名化学工程学家、生物医药创业领袖Robert Langer教授,他们曾一道发明了一种包含胰岛素的可皮下注射用微纳颗粒。这种颗粒的尺寸只有一粒沙的千分之一,却能有效调控糖尿病小鼠的血糖。在北卡罗莱纳,他的团队致力于研究药物的“智能递送方式”,并取得了多项具有转化潜力的成果。2015年,顾臻教授与团队开发出了一种“智能胰岛素贴片”,它含有一系列装有胰岛素与葡萄糖氧化酶的囊泡。当血糖升高时,葡萄糖就会渗入这些小泡,并被葡萄糖氧化酶所氧化,产生缺氧或富含双氧水的环境。这会促进小泡破裂,并快速释放出其中的胰岛素,起到“自动降血糖”的作用。
在小鼠试验中,这款贴片取得了成功——贴上皮肤后仅半小时,便能有效降低血糖长达9个小时。这一款“智能微针”曾入选《科学》杂志年度十佳科学图片。顾臻教授也被《麻省理工科技评论》评选为当年35名35岁以下的创新者。目前他的团队正在积极地开展临床前大动物实验,目标早日进入临床实验。
▲智能胰岛素贴片(中)入选2015年《科学》杂志十佳科学图片(图片来源:《科学》)
在转化研究的同时,顾臻教授的团队没有停下创新的脚步。在近期在线发表的研究中,他们开发出了一种基于红细胞的胰岛素递送系统。在这套系统中,研究人员将胰岛素用化学方法连接到一种叫做氨基葡萄糖(glucosamine)的葡萄糖衍生物中。由于与葡萄糖结构接近,氨基葡萄糖也能被红细胞表面的葡萄糖转运蛋白(glucose transporter)所识别。因此,通过识别氨基葡萄糖,红细胞顺便也把胰岛素“背”在了身上。
按研究人员的设想,如果糖尿病患者体内的血糖浓度上升,葡萄糖就会与氨基葡萄糖竞争红细胞表面的葡萄糖转运蛋白的通道,挤掉氨基葡萄糖。脱离下的氨基葡萄糖则带着胰岛素一起进入血液。这些游离的胰岛素能结合相应的胰岛素受体,起到降血糖的作用。
▲这套血糖智能调节系统的原理(图片来源:《Advanced Materials》)
“简单来说,这是一种生物相容的‘智能系统’,给予红细胞一个新角色:在需要时,能够自动将血糖浓度调整。”文章的通讯作者顾臻教授说。
在小鼠实验中,研究人员的设想得到了验证。将装载了胰岛素-氨基葡萄糖的红细胞注射入患有1型糖尿病的小鼠后,研究人员发现,这些小鼠的血糖能被有效降低达两天之久,同时没有低血糖症状的发生。与之相比,仅注射胰岛素-氨基葡萄糖的小鼠,或是注射了标准胰岛素与红细胞的小鼠,血糖会在12小时内回归接近初始的较高水平。这一发现表明,这套新型的胰岛素递送系统,的确能起到长期控制血糖水平的作用。
▲与对照组相比,使用了这套智能调节系统的小鼠(蓝线)血糖长期处于较低的水平(图片来源:《Advanced Materials》)
此外,这套系统还能与纳米技术进行结合。研究人员同样发现,包裹有红细胞细胞膜的纳米颗粒,能起到和天然红细胞类似的作用。研究人员相信,这将进一步拓展这套系统的应用前景。
“我们的团队会在动物模型中进一步评估这套系统的长期生物相容性,然后决定是否要启动临床试验,”本项研究的资深作者之一,美国糖尿病学会医学科学部前主席John Buse教授说道:“如果我们的愿景能够实现,那它将成为糖尿病护理最为激动人心的进展之一。”
▲顾臻教授的团队期望能给药物递送系统带来新的变革(图片来源:顾臻教授实验室官网)
“我们也在探索利用无痛的微针来递送这一系统的可能,这就不用像研究中那样依赖于常规注射了,”顾臻教授补充说。
我们祝贺顾臻教授与团队取得的新进展,并祝愿他们的创新疗法能早日来到糖尿病患者身边,改善他们的健康与生活。
参考资料
[1] Researchers Use Modified Insulin and Red Blood Cells to Regulate Blood Sugar
[2] Red Blood Cells for Glucose-Responsive Insulin Delivery
来源:学术经纬
为你推荐
资讯 首批国产四价HPV疫苗正式上市
12月30日,由国药集团中国生物所属成都生物制品研究所和中国生物研究院(新型疫苗国家工程研究中心)联合自主研发的国内首个四价人乳头瘤病毒疫苗(汉逊酵母)(爱薇佳),成功...
2026-01-03 22:44
资讯 长效生长激素大幅降价
12月7日,国家医保局正式发布《国家基本医疗保险、生育保险和工伤保险药品目录(2025年)》,长效生长激素特宝生物的怡培生长激素注射液(益佩生)和金赛药业的金培生长激素注射...
2025-12-31 14:32
资讯 罗永浩自曝患ADHD多年
12月31日凌晨,罗永浩发布微博回应科技春晚迟到 40 分钟,称因为 ADHD(注意缺陷与多动障碍)的关系,发布会没有一场是彩排过的,全是没有彩排直接上去硬讲。幻灯片从来没有...
2025-12-31 11:12
资讯 北京市医疗健康领域支持人工智能产业创新发展若干措施(2026-2027年)
建立人工智能医疗伦理审查制度,加强算法透明性和患者隐私保护监管;联合药监部门探索“监管沙盒”机制,为创新产品提供容错空间,确保产业安全有序发展。
2025-12-31 10:46
资讯 全球首款口服胰岛素上市申请未获成功
12月29日,国家药监局公布药品通知件送达信息,合肥天汇生物科技有限公司申报的重组人胰岛素肠溶胶囊位列其中。一般而言,拿到药品通知件,有可能是药品上市申请“不予批准”,...
2025-12-30 11:20
资讯 远大医药优敏速获批,成为中国唯一严重过敏院外急救肾上腺素鼻喷剂
远大医药(0512 HK)发布公告,公司近期布局的全球首款用于紧急治疗I型过敏反应(包括严重过敏反应)的肾上腺素鼻喷雾剂Neffy®(优敏速®)已获国家药监局颁发药品注册证书。
2025-12-29 19:03
资讯 首个国产CTLA-4单抗获批
近日,信达生物发布公告,宣布达伯欣(伊匹木单抗N01注射液,细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4(CTLA-4)单抗,研发代号:IBI310)获得中国国家药品监督管理局(NMPA)批准上市。
2025-12-29 16:30
资讯 AI健康应用“蚂蚁阿福”今日发布声明:健康问答结果中没有广告,也不存在商业排名
今日,AI健康应用“蚂蚁阿福”发布官方声明,明确表示,阿福的问答结果中没有任何广告推荐、不存在商业排名,也不受其他商业因素干扰,用户可以放心使用。
2025-12-29 11:13
资讯 优赫得在华获批为首个用于既往在转移性疾病阶段经一种或一种以上内分泌治疗进展的HER2低表达或超低表达乳腺癌患者的HER2靶向疗法
基于DESTINY-Breast06 III期试验结果:德曲妥珠单抗相较化疗展现出显著优势,中位无进展生存期超过一年
2025-12-26 17:12
资讯 ADC 创新药新锐翎泰天润完成近亿元 Pre-A 轮融资,加速自免与肿瘤领域临床突破
本轮融资由磐霖资本与杏泽资本联合领投,天使轮股东骊宸元鼎、联想之星持续加注,资金将重点用于核心产品 2026 年临床试验推进及多适应症管线布局拓展。
2025-12-26 17:08
资讯 血霁生物完成过亿元B1轮股权融资首关和过亿元债权融资
本轮融资将加速推进其核心管线临床试验与全球化布局,为解决临床血源短缺、血液传播疾病等痛点注入强劲动力,标志着中国体外造血技术商业化进入关键阶段。
2025-12-26 17:03
资讯 浙江将首版商保创新药目录19个品种全部纳入“双通道”范围
12月25日,浙江省医保局发布2026年该省纳入“双通道”管理药品名单,除最新国谈药品及2025年纳入“双通道”药品调整外,浙江将首次商保创新药目录中的19个药品全部纳入。
2025-12-26 14:33














