新西兰奥克兰大学(University of Auckland)奥克兰生物工程研究所(ABI)的研究人员近日推出了一项无针技术,使糖尿病患者无需将针头插入指尖就能测量血糖水平。这项技术已接近现实。
研究人员将注意力转向了无针射流注射,这是一种新兴但发展良好的技术,通过高速狭窄的流体射流直接给药。在一项由Jiali Xu和McKeage领导的研究中,研究人员首次证明喷射器也可以用来收集人类的血液样本——也就是说,对葡萄糖释放足够的血液抽样,无针。
糖尿病患者通常需要每天多次测量血糖浓度。他们用针扎他们的手指,释放一滴血。然后,血糖仪会显示患者维持血糖所需的胰岛素量。
指尖是采血的首选部位,因为指尖的血管密度较高。但指尖也很敏感,而且疼痛、皮肤损伤、瘀伤和定期“穿刺”导致感染的风险,这促使越来越多的人致力于为糖尿病患者开发无针血液检测方法。
喷气注射是奥克兰大学ABI生物仪器实验室多年来的研究课题,包括开发喷气注射器,用于输送药物,如胰岛素、尼古丁,以及作为牙科治疗的局部麻醉剂。徐女士和她的团队证明,该技术也可以用少量无害的生理盐水刺穿皮肤,这将释放出足够的血液来测量葡萄糖浓度——也就是说,用于提取而不是注射。
这项研究涉及20名健康的参与者,他们每个人自愿接受四根指尖的刺痛(标准针头),并通过三个不同形状和大小的喷嘴进行喷射注射。徐女士说:“这些伤口被设计成模仿针刺留下的伤口,因为预期它可能以类似针刺的方式释放血液。”
研究表明,确实如此,一些形状的喷嘴比其他形状的效果更好——例如,“槽”形的喷嘴比圆形的喷嘴释放更多的血液。大多数不同的喷射喷嘴通常被认为并不比标准的柳叶刀更痛,在某些情况下,没有那么痛:参与者被一个不透明的屏障弄瞎了眼睛,阻止他们看手术过程,但允许他们与医生交流。24小时后,他们还被要求完成一份问卷,以重新评估疼痛、肿胀或淤青的程度。
“当你知道没有一种设备在刺痛你的皮肤时,你可以推测,人们会觉得喷射注射更容易接受,”ABI生物仪器实验室主管、徐女士Andrew Taberner表示。“但我们没有证据支持这一点。这不是这项研究的一部分。我们一开始是想看看它是否有效,结果成功了。”
他很高兴,但并不惊讶。“多年来,柴油机械师都知道,永远不要把手指放在燃油喷射器前面,因为它会把燃油喷到你的手指上。他们费了很大的劲才发现。但我们正在利用柴油机械师多年前偶然发现的,使用非常少量的无害液体,故意释放血液。”
该团队正在研究是否可以使用喷射注射不仅释放血液,还可以吸回,提取液体。这将允许设计一个更小的喷嘴。他们已经开发出世界上第一个使用电动马达给药物加压的喷射装置,这使得比更常见的弹簧驱动喷射装置控制更精确。
“我们的技术具有输送和提取流体的能力。没有其他喷射投影技术有这样的能力,”泰伯纳博士说。
他表示,无针注射的研究是一场漫长的游戏,这项技术的潜在商业化也是如此,但他相信,徐女士的研究将有助于实现这一最终目标,该技术将允许在一个设备中测量血糖的基础上进行血液取样和胰岛素输送。徐女士说:“我希望这项研究将有助于改善人类健康,尤其是糖尿病的管理。”