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新型3D打印植入物可幫助預(yù)防低血糖

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麻省理工學(xué)院(MIT)的研究人員研發(fā)出一種醫(yī)療植入物，可以保護(hù)1型糖尿病患者免于血糖危險(xiǎn)下降（即低血糖癥）。這種微型裝置采用3D打印技術(shù)制造，內(nèi)含胰高血糖素，這是一種人體在需要時(shí)自動(dòng)釋放的激素。

糖尿病是世界上最常見的慢性疾病之一。根據(jù)國(guó)際糖尿病聯(lián)合會(huì)(IDF)的數(shù)據(jù)，目前每十個(gè)成年人中就有一人患有糖尿病，約有5.37億人。1型糖尿病患者由于身體不再產(chǎn)生胰島素，尤其容易出現(xiàn)低血糖。血糖過度下降在嚴(yán)重的情況下會(huì)導(dǎo)致癲癇發(fā)作、意識(shí)喪失，甚至死亡。

新型植入物可以連接到血糖儀（圖片來源：《今日美國(guó)》）

1型糖尿病患者的典型一天

1型糖尿病患者必須每日注射胰島素來穩(wěn)定血糖。然而，這種治療有時(shí)會(huì)導(dǎo)致血糖過低，即低血糖癥。在這種情況下，通常需要注射胰高血糖素，這是一種刺激肝臟釋放葡萄糖的激素。問題在于，有些患者無法及時(shí)識(shí)別低血糖的預(yù)警信號(hào)。

麻省理工學(xué)院的丹尼爾·安德森教授解釋說：“有些患者會(huì)感覺到血糖下降，并通過進(jìn)食或注射胰高血糖素來應(yīng)對(duì)。但有些患者對(duì)此毫無察覺，可能會(huì)出現(xiàn)意識(shí)混亂，甚至失去意識(shí)。這種情況在夜間尤其危險(xiǎn)，因?yàn)樗麄兺耆蕾囇莻鞲衅鞯木瘓?bào)來喚醒自己，以免發(fā)生危險(xiǎn)的跌倒?！边@種新型植入物正是為解決這一難題而設(shè)計(jì)的。它被植入皮下，充當(dāng)一個(gè)小型胰高血糖素儲(chǔ)存器。需要時(shí)，它會(huì)通過連接的血糖儀發(fā)出信號(hào)或手動(dòng)激活自動(dòng)釋放所需劑量。

注射胰島素可能導(dǎo)致低血糖（圖片來源：Getty Images）

放大3D打印植入物

該植入物由3D打印聚合物制成，大小與20美分硬幣相當(dāng)，并包含一個(gè)由鎳鈦形狀記憶合金保護(hù)的儲(chǔ)藥器。這種合金的特性是，在40°C左右會(huì)變形，從而觸發(fā)藥物的釋放。由于天然胰高血糖素不穩(wěn)定，無法在體內(nèi)長(zhǎng)期儲(chǔ)存，研究人員開發(fā)了一種更耐用的粉末狀版本，可儲(chǔ)存在儲(chǔ)藥器中。每個(gè)植入物最多可容納四劑。

“我們的目標(biāo)是設(shè)計(jì)一種能夠持續(xù)保護(hù)患者免受低血糖困擾的裝置，”安德森教授說道?！拔覀円蚕Ｍ麥p輕這種并發(fā)癥給許多患者及其家屬帶來的焦慮?！边@種裝置尤其有利于兒童，因?yàn)樗麄儫o法在緊急情況下注射，并且能夠自動(dòng)管理夜間低血糖。

糖尿病以外的應(yīng)用

研究人員還計(jì)劃將植入物的用途擴(kuò)展到其他醫(yī)療領(lǐng)域。例如，未來它可以用于自動(dòng)注射腎上腺素等緊急藥物，用于治療過敏反應(yīng)或心臟病發(fā)作。該裝置在體內(nèi)的確切運(yùn)行時(shí)間尚不清楚，但團(tuán)隊(duì)希望它能有效工作約一年。