糖尿病胰岛素机器(糖尿病胰岛素机制有哪些)

• 1、糖尿病患者的福音！免去每天扎手指的痛苦，动态血糖仪了解一下
• 2、戴个“降糖BB机”就再也不用扎胰岛素了？如此神器，药师解疑
• 3、告别打针！胰岛素口服胶囊来了，麻省理工团队已有一揽子技术

糖尿病患者的福音！免去每天扎手指的痛苦，动态血糖仪了解一下

有糖尿病的患者都知道，在糖尿病的治疗过程中，血糖监测是非常重要的一个环节，血糖监测是医生了解患者糖代谢的紊乱程度，调整治疗方案、观察降糖效果以及后期作为病情随访的重要参考。

对糖尿病患者来说，监测血糖的方法有以下几种：

1. 测静脉血浆糖

此种方法更多地是在医院开展，患者自我监测时不可能随时随地监测静脉血浆糖。

2. 末梢血糖仪

这是一种快捷、准确、简便的血糖监测方法，也是患者进行自我血糖监测最常用的重要方法。

3. 糖化血红蛋白监测

糖化血红蛋白检测也需要抽取患者的静脉血进行分析，因为糖化血红蛋白要比血糖稳定得多，所以糖化血红蛋白测定能反映这次抽血前8~12周之内的血糖平均水平，是反映较长一段时间血糖控制好坏的良好指标。

但是，不管用什么方式监测，人体的血糖是一个连续的动态变化的过程，无论是点时的血糖还是各种糖化蛋白的监测，都没有办法精准的反映全天的血糖波动，因此持续监测血糖一直是人们的梦想。

什么是动态血糖监测？

上世纪60年代，人们就开始研制动态血糖监测，1999年美国食品药品监督管理局（FDA）首次批准动态血糖监测技术应用于临床，人们可以便捷全景式的观察到个体葡萄糖水平的瞬息波动。2005年实时动态血糖监测技术运用临床，除了能够实时显示监测的结果之外，还有高血糖和低血糖的报警功能、预警功能。

目前，动态血糖监测技术已经非常成熟，在我们国家也已经广泛应用于临床，包括实时的动态血糖监测系统和回顾式的动态血糖监测系统。

动态血糖监测系统一般由葡萄糖感应器、传感器植入装置、发射器、记录仪和分析软件等组成。其原理是通过置于皮下的葡萄糖感应器中含有的生物酶，与皮下组织间液的葡萄糖发生化学反应，产生电信号，再由葡萄糖感应器发射到分析软件，转换成血糖值，可以全面地连续反映全天的血糖水平，了解血糖波动的趋势，还可以探测到常规监测技术无法探测到的隐匿的高血糖和低血糖。

动态血糖监测如何使用？

1. 患者在医院填写动态血糖监测知情同意书。

2. 在身体的特定部位植入动态血糖监测葡萄糖探头。

3. 链接记录器和发送器。

4. 绿灯闪烁表示机器正常工作。

5. 特定的保护装置固定仪器。

6. 记录动态血糖就餐、运动、治疗情况。

哪些患者需要做动态血糖监测？

实时动态血糖监测系统

1. 糖化血红蛋白达标的儿童和青少年1型糖尿病，使用动态血糖监测技术，可以持续观察患者的血糖变化，使它更好地达标，同时也避免低血糖的发生。

2. 糖化血红蛋白大于7的儿童、青少年以及成人。

3. 目前使用胰岛素治疗的2型糖尿病患者。

4. 围手术期的糖尿病患者。所谓围手术期，就是在即将进行手术和手术过程中，以及手术后的患者，针对这样的患者进行血糖监测，可以及时调整治疗方案，避免血糖的过度波动对手术造成一定的影响。

回顾式的动态血糖监测

1. 1型糖尿病患者。

2. 需要强化治疗的2型糖尿病患者。

3. 正在进行降糖治疗的2型糖尿病患者。

4. 反复出现无法解释的严重的低血糖、没有症状的低血糖、夜间的低血糖。

5. 无法解释的高血糖，尤其是空腹血糖增高的患者。

6. 血糖波动特别大的患者，或出于对低血糖的恐惧，刻意地保持高血糖的患者。

7. 妊娠糖尿病或者糖尿病合并妊娠的患者。

通过使用动态血糖监测技术，对患者进行教育，能够让患者了解饮食、运动、睡眠、情绪以及降糖药物对血糖的影响，帮助患者建立健康的生活方式，加强医患沟通，利于患者病情，在使用动态血糖监测技术的过程中，有一些注意事项同样重要。

第一、患者要做好饮食、运动、睡眠以及降糖药物使用的记录。

第二、在佩戴的过程中不建议进入磁场，比如去做核磁共振，进行x线检查等。

第三、佩戴动态血糖监测过程中，不建议进行盆浴或者浸泡洗。

第四、手机对动态血糖监测技术是没有影响的，可以放心使用。

本期医学内容合作者：田竹芳 西安市中心医院内分泌科 主任医师

戴个“降糖BB机”就再也不用扎胰岛素了？如此神器，药师解疑

最近，老李急急忙忙找到王药师，眼神既激动又期待。他告诉我，原本住他隔壁的老孙和他一样有糖尿病，俩人经常交流病情，常年注射胰岛素扎的俩人肚子上皮都厚了。结果这几天，人家老孙在美国的儿子回家，给老孙带了个“小机器”，说是能治糖尿病，戴上就不用每天扎胰岛素了，就和安了个人工胰腺一样管用！见老孙和自己显摆，老李半分羡慕半分怀疑，所以特意来问问，这个“小机器”到底是什么？真能像老孙说的一样，戴上就不用每天往肚子上扎胰岛素了吗？咱国内能买到这种仪器吗？

听到这，王药师能理解老李为何这般激动了，或许广大糖尿病患者也都和老李一样，常年被注射胰岛素折磨，生活苦不堪言，听到这样的好消息，当然是喜不自胜。其实，这个“小机器”指的是胰岛素泵，是由一种无需手动注射即可输送胰岛素的新型装置，最早由美国美敦力公司研制，目前已有30多年的发展历史，王药师今天就给你们详细讲讲这个“小机器”。

胰岛素泵采用人工智能装置计算并控制胰岛素输入，可以模拟人体真实的胰岛素生理性分泌模式对血糖进行调节和控制。简单来说，胰岛素泵就像在体外安装了一个“人工胰腺”，它可以十分精确地输注胰岛素，安装后患者可以不再通过注射器皮下注射胰岛素，而是通过程序控制、输注胰岛素来及时调节血糖含量。

一个类似BB机大小的胰岛素泵主要包含4部分：含有胰岛素的储液器、电池驱动泵、皮下输注装置以及最为关键的含有微型芯片的人工智能控制系统。糖尿病患者将小型输注软针埋入腹部或上臂，通过软管连接驱动泵，由于仪器体积小，病人可随身携带，实现随时智能控制、监测血糖。

1、模拟人体胰岛素生理功能

胰岛素泵的人工智能控制系统通过模拟人体真实胰岛素的分泌特点，进行微量、持续性输注，使给入的胰岛素更为贴近人体生理状态下的胰岛素基础分泌，更为生理化、合理化。例如，它可以模拟人体基础胰岛素分泌，在白天和晚上以微小剂量连续递送，并会在胰岛素分泌的两个波峰（早晨5点到6点，下午4点到5点）时通过追加胰岛素以弥补膳食过程中的血糖增加。

2、不需要每天多次注射

胰岛素泵通过智能系统控制胰岛素经软管将其输注至皮下，不需要每天多次注射，不仅方便，对人体腹部的创伤性也会大大减小。

3、减少胰岛素用量

胰岛素泵中大都使用短效胰岛素，夜晚仅输出微量胰岛素，避免使用长效胰岛素导致夜晚的高峰降糖作用，因此可以降低夜间低血糖现象的发生。而到了后半夜，胰岛素泵又能够自动追加胰岛素，有效减少凌晨高血糖的作用，使得全天胰岛素用量减少，更有助于患者的整体健康。

4、增加进食自由

使用了胰岛素泵的糖尿病患者在进食方面会具有更多的选择性，平常我们使用皮下注射胰岛素的方式，一般在注射后一定时间内必须进食，否则会出现低血糖现象。而胰岛素泵则方便很多，可以依据进餐情况选择不同的胰岛素注射方式，例如当进餐时间过长时，便可以利用方波大剂量注射，对血糖进行及时控制。

上文提到了胰岛素泵的4条优点，可能已经叫不少糖尿病患者心动不已，那胰岛素泵有没有缺点呢？有！

首先，就是贵！胰岛素泵价格不菲，一台进口的胰岛素泵约在4—5万元人民币，而国产的泵每台仍需要2—3万元。除了胰岛素可以报销，其余所需耗材例如连接管、特殊针头等，也需要经常更换，每月还需要消费100~200元左右，这些耗材均未列入医保行列，需要自行支付。

其次，学习使用有一定门槛。因为胰岛素泵含有电子系统，有些按键功能需要进行学习，对于过于年迈、智力低下的糖尿病患者来说学习使用有一定难度。

最后，有一定感染风险。个别患者会对埋入体内的软针或橡胶过敏，可能会引起皮肤感染，出现局部皮疹。

目前来看，我国距离实现普及胰岛素泵还有很长一段路要走，虽然胰岛素泵进入中国市场的时间并不长，但从美敦力公司针对中国患者推出中文界面的胰岛素泵开始，中国的胰岛素泵生产也开始逐步发展。近几年，我国自主研制的无线微创胰岛素泵也已问世，个别地区也在积极争取将胰岛素泵纳入医保。药师相信，随着未来科技和经济的不断发展，胰岛素泵也会尽早惠及广大糖尿病患者。

告别打针！胰岛素口服胶囊来了，麻省理工团队已有一揽子技术

胰岛素注射可能是大多数糖尿病患者的噩梦，轻则每天注射一次，重则每天注射三次，许多患者的肚皮满目疮痍。

“既然打针这么痛苦，那能不能口服胰岛素药物呢？” 遗憾的是，由于胰岛素属于蛋白类药物，一经口服后，就会在胃肠道内被消化酶分解吸收，无法起到降血糖的作用。既往研究者设计了渗透增强剂、纳米颗粒胶囊和黏液粘附补丁等增强这类生物大分子的吸收，然而，它们的药代动力学和生物利用度仍比不上注射给药。

值得期待的是，近日麻省理工学院的研究人员成功设计出了一种新型口服药物胶囊，称为腔内展开微针注射器（LUMI），它含有装载胰岛素或其他蛋白类药物的微针，将其口服到达小肠，胶囊在肠内溶解后，载药微针就会被快速插入小肠组织中，释放药物以进入血液。

（来源：MIT News）

研究发现，这款腔内展开微针注射器（LUMI）装载的药物与临床使用量相当，可以更快地被吸收，且生物利用度较高。

研究人员表示，他们在动物和人体组织上实施了无数次安全性测试，来确保微针穿刺小肠后可以使药物成功释放而不会出现小肠穿孔或任何不良事件。该研究发表在 Nature Medicine 中。

麻省理工学院 David H. Koch 研究所专家 Robert Langer 表示，“我们实验室成员开发的新型口服给药装置效果令人欣慰，我们期待这个装置可以帮助更多的糖尿病患者。”

在本次研究中，麻省理工学院的研究人员开发出腔内展开微针注射器，可以将内容物注入小肠壁。

麻省理工学院机械工程系的助理教授 Traverso 表示，事实上，许多药物都是通过小肠壁吸收的，其中一部分原因是小肠的表面积非常大，有 250 平方米，相当于一个网球场那么大，此外，身体这个部分缺乏疼痛感受器，可以在小肠中进行无痛微注射来输送像胰岛素等蛋白类药物。

为了让胶囊到达小肠实施微注射，研究人员在直径 9 毫米，长度 30mm 的胶囊表面涂了一种聚合物，使其可以在胃酸环境（PH=1.5-3.5）下生存，当胶囊到达小肠后，高浓度 PH（约为 6）就会使其破裂，随后，胶囊内的三个可降解臂就会弹开。

而每个可降解臂上都有几个 1 毫米长的微针，能够携带胰岛素或其他药物，当可降解臂展开后，微针就会刺入小肠组织最外层，接着针头溶解并释放药物。随后，可降解臂断裂，减少小肠阻塞的风险。

图 | 腔内展开微针注射器（LUMI）示意图，LUMI 放置在肠溶胶囊中，当其进入小肠后启动，并将载药微针注入小肠壁，可降解部分在几个小时内溶解，不可降解部分通过消化道排出体外（来源：Nature Medicine）

那么，这样一个装置效果如何？

研究人员将搭载重组人胰岛素的胶囊放入猪体内空肠中，25 分钟后，他们观察到人胰岛素浓度达到峰值，并伴随低血糖发生。与皮下注射相比，搭载胰岛素胶囊的猪体内胰岛素浓度达到峰值的速度更快。同时，小肠内没有出现阻塞且可降解臂安全排出体外。

此外，在给药一周内，猪的饮食习惯，社交及健康状况未见异常。

研究人员说，我们在动物和人体组织中实施了无数次安全性测试来确保穿刺后可以使药物成功释放而不会导致小肠穿孔或任何不良事件的发生，设计的这个可降解臂有足够力量将胰岛素微针输送到小肠，同时可以在数小时内溶解防止阻塞肠道。

尽管研究人员使用胰岛素来证实这个新口服给药装置，他们相信这个装置也能输送其他蛋白药物如激素、酶或抗体，以及 RNA 药物。

实际上，麻省理工学院在新型口服给药装置研究领域有诸多创新，已经在该领域发表多篇论文，未来这些技术积累可能会引领给药方式的进步。

早在 2014 年，麻省理工学院和麻省总医院的研究人员共同设计了一款代替注射的口服给药装置。这是一款装有许多空心针的新型药物胶囊，当患者吞下的胶囊到达消化道特定位置后，周围涂层会因 PH 的改变溶解，随后空心小针将药物直接注射到胃内壁。动物实验结果证实，此胶囊在消化道中停留了约 1 周，而且与皮下注射胰岛素相比，此胶囊注射等量的胰岛素时血糖下降更快，幅度更大，也不会出现伤害性副作用。该研究发表在 Journal of Pharmaceutical Sciences 中。

图 | 带有空心针的微型药物胶囊示意图，当药丸到达消化道所需位置时，胶囊周围的 ph 敏感性涂层溶解，使药物通过微针释放出来（来源：MIT News）

同样，在 2016 年，麻省理工学院和布莱根妇女医院的研究人员共同设计了一种新型药物胶囊，该胶囊是一个带有 6 个臂的星型结构，这些臂可以向内折叠并装在光滑的胶囊中，药物就放在每个臂中。

当患者吞下胶囊后，胃酸会溶解胶囊最外涂层，随后 6 个臂展开，并使其停留在胃中。在动物实验中，研究人员证实该药物胶囊可在胃中保留约 2 周，并逐渐释放药物，接着，6 个臂溶解断开。由于这些断开的碎片足够小，因此可以无任何伤害地通过消化道。研究人员表示，这对于需要长期持续给药的患者来说，是非常有益的。

（来源：MIT News）

2019 年初，麻省理工学院领导的研究小组开发了一种口服胰岛素的药物胶囊，该胶囊相当于一个蓝莓大小，与既往设计不同的是，这款新胶囊里只有一根针，且针头由近 100% 压缩的冻干胰岛素制成。在胶囊内部，针头连接到压缩弹簧上，压缩弹簧固定在胶囊内部的糖圆盘上，当患者吞下胶囊，胃酸溶解糖盘，弹簧将针头注入胃壁。该研究发表在 Science 中。

动物实验显示，该胶囊可以输送多达 5mg 胰岛素来降低血糖，这相当于 1 型糖尿病患者需要注射的胰岛素剂量。而且，在释放出胰岛素后，由生物可降解聚合物和不锈钢组件制成的胶囊可以无害地通过消化道，且不会有任何副作用。

研究人员说，我们许多研究的动机都是意识到患者和医生、护士等卫生保健人员更喜欢口服药，而不是注射药物。