一片比贴片略厚的芯片埋进皮下,血糖一高它就通电,把血里多余的糖“烧”成另一种物质排出体外——全程不用打针,也不用吃药。
据外媒报道,这套系统由瑞士联邦理工学院巴塞尔生物系统科学与工程系的研究团队完成,成果已发表在国际权威学术期刊上。论文资深作者、生物工程学者 Martin Fussenegger 把这条路线概括为:过去是告诉身体该怎么处理葡萄糖,现在改成用电子装置直接接管血糖。
2型糖尿病的麻烦在于能量长期过剩。现有注射类降糖手段只是把血里的葡萄糖赶进肌肉细胞,身体用不掉的那部分仍然会转成脂肪堆起来,病根并没有动。
团队早年的方案依赖基因线路等生物部件,免疫耐受、稳定性、量产和审批都卡在生物材料上。新方案彻底换掉这套零件,改用完全无机的催化剂:石墨毡上长满金纳米簇,纳米簇表面再点缀
![]()
更细的铂颗粒,不含细胞、不含酶,也不含其他生物成分。
图1:上臂佩戴的常规血糖传感器把读数传到手机,再由手机控制皮下催化剂工作(官方新闻配图)
装置里还有一枚装在3D打印外壳里的电子控制单元,靠13.56兆赫的无线供电工作,这个频段是国际上划给工业、科学和医疗用途的专用频段。
通电之后,催化剂把血液中多余的葡萄糖氧化成葡萄糖酸。其中一部分被身体当能量消耗掉,剩下的随尿液排出,体内的脂肪堆积也因此
![]()
被限制住。
图2:催化剂微观结构:石墨毡上长满金纳米簇,纳米簇表面再点缀更细的铂颗粒(官方新闻配图)
控制是闭环的。一枚常戴在上臂的常规血糖传感器持续监测组织液里的葡萄糖,餐后血糖升得过高时,传感器通过蓝牙把信号发给手机或手表,智能设备随即给催化剂通电。
实验室数据给得相当具体:在一个装有5升含糖营养液的储液罐里(约等于成年人体内的血量),催化剂同样把葡萄糖转掉了;在患糖尿病的肥胖小鼠身上,血糖被精确压回正常区间,开启后1小时内见效,反复治疗可维持6周,甘油三酯和体重一起下降。
稳定性方面,取出的装置仍能工作,部分样品在皮下放置3个月依然有活性;装置周围的组织没有出现炎症、瘢痕或金属渗出。这一点恰好避开了“胶囊包着活细胞”那类植入方案的老毛病——它们
![]()
往往在几周内就被瘢痕组织封死。
图3:血液中的红细胞。新装置把血里多余的葡萄糖氧化成葡萄糖酸,随后经尿排出(资料图)
未参与这项研究的意大利巴里大学化学家 Luisa Torsi 评价说,6周的稳定运行已经超出当前技术水平,但长期的组织相容性、催化活性能否维持,以及在人体所需的处理规模上能否安全有效地清除葡萄糖,仍待验证。
团队接下来要把它做成医疗器械。由于降糖机制不依赖细胞和酶,工程化路径相对简单,外部控制和无线供电所需的部件都已经是货架上的商用产品。
Fussenegger 的设想是每3个月到1年更换一次,让患者“可以忘记自己有糖尿病”,植入只需要一个小切口。不过目前的效果只来自小鼠和体外验证,人体试验尚未开始。
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.