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  近日，浙江大學(xué)藥學(xué)院、金華研究院和先進(jìn)藥物遞釋系統(tǒng)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的張宇琪研究員、顧臻教授團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一種用于按需透皮給藥的可穿戴透皮系統(tǒng)，該系統(tǒng)由裝有電響應(yīng)水凝膠的可穿戴設(shè)備和聚合物微針貼片組成，它不僅能通過(guò)離子電滲提高帶電活性成分的透皮深度，還能通過(guò)程序化電流實(shí)現(xiàn)按需給藥，微針貼片和電凝膠中還可以裝載多種治療藥物，滿足多種疾病治療的大劑量需求。相關(guān)成果以“A Wearable Transdermal Device for On-demand Drug Delivery”為題發(fā)表在Matter期刊上。論文的通訊作者是張宇琪研究員、顧臻教授；第一作者是王昊、蔡睿思。

圖1：A，WTD 系統(tǒng)透皮給藥示意圖；B，WTD設(shè)備的內(nèi)部組件；C，可穿戴的WTD設(shè)備；D，注射給藥或使用 WTD 系統(tǒng)透皮給藥后的血藥濃度曲線示意圖。MTC：最大耐受濃度；MEC：最小有效濃度；E，電極 A 和 B（藍(lán)色）、B 和 C（紅色）之間的典型輸出電流。

圖2：A，WTD 系統(tǒng)通過(guò)離子電滲增加膠原蛋白、胰島素和胰高血糖素的透皮深度；B，WTD設(shè)備配合可溶載藥微針示意圖；C，降血糖應(yīng)用；D，防治低血糖應(yīng)用；E，WTD設(shè)備配合留置微針示意圖；F，按需降血糖應(yīng)用；G，多次、持續(xù)遞送化療藥物治療腫瘤。

  在動(dòng)物模型驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中，WTD系統(tǒng)可加快載藥可溶微針（DMN）貼片的水合以實(shí)現(xiàn)快速透皮遞送（圖2B）。在5分鐘的治療時(shí)間內(nèi)，裝載胰島素的DMN + WTD實(shí)驗(yàn)組維持1型糖尿病小鼠血糖正常水平的時(shí)間（2 h）是可溶微針組（0.5 h）的4倍（圖2C），同時(shí)裝載胰高血糖的DMN + WTD實(shí)驗(yàn)組比可溶微針組提早2 h將低血糖小鼠的血糖恢復(fù)正常。此外，WTD設(shè)備還能結(jié)合載藥的電響應(yīng)水凝膠和不可溶的留置微針（IMN）通過(guò)程序控制實(shí)現(xiàn)按需給藥，在小鼠血糖回升時(shí)可按需啟動(dòng)WTD設(shè)備二次釋放胰島素來(lái)控制血糖（圖2F），或用于其他類(lèi)型藥物的多次按需釋放（圖2G）。

  該研究開(kāi)發(fā)了一種高效、微創(chuàng)、按需給藥的可穿戴透皮設(shè)備系統(tǒng)，該系統(tǒng)集成了電響應(yīng)水凝膠和微針貼片，可通過(guò)程序化電流驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)高劑量控釋。在使用可溶微針等載藥微針穿透皮膚屏障后，該系統(tǒng)通過(guò)加速微針的水合和提供離子電滲效應(yīng)，提高了透皮遞送的速度、深度和遞送量。這種功能尤其適用于含有多種可溶性成分的微針貼片，可有效解決輔料和活性成分粘度過(guò)高或溶解緩慢等難題。此外，該設(shè)備結(jié)合留置微針貼片能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)重復(fù)、按需給藥，同時(shí)可滿足大劑量用藥的需求。

  原文鏈接：https://www.cell.com/matter/abstract/S2590-2385(25)00083-9