對於糖尿病的治療，生醫產品的發明從應用App管理追蹤飲食、量測血糖、藥物釋放設計、體外給予胰島素到人工胰臟，從預防、診斷、治療整個醫療行為都跑過一遍，無論如何，最惱人和困難的就是如何維持正常的血糖。尤其對於第一型糖尿病患者而言，因為自身無法製造胰島素，幾乎得仰賴注射胰島素來維持血糖，當體內血糖過高，就需要胰島素來降低血糖，然而，如果胰島素過多，可能讓血糖過低，導致休克死亡。這個問題一直讓第一型糖尿病的患者，生活在擔心受怕中。如果胰島素不足，體內血糖過高，長期可能破壞體內器官。
現有的胰島素注射
近幾年，不少醫療大廠和研究室，開發有可以依據偵測出來的血糖量，來注射適量胰島素的設備，稱做是半自動人工胰臟，患者要帶一個小機器在身上，甚至結合手機App來追蹤管理血糖和胰島素需求。目前，這些提供患者注射的胰島素，都不會隨著血糖的濃度高低來反應，患者要藉由定時量測血糖，搭配飲食來計算胰島素的需要量，或者乾脆施打一種長效型胰島素，也就是讓血液裡總是有一些胰島素可以用，但都可能有過多或過少的危險。那如何能夠調整胰島素的量到剛剛好?
隨血糖濃度而反應的胰島素
美國麻州理工學院(MIT)的研究員，根據這個需求，設計了一種新型的胰島素，可對應血糖濃度而調整，是長效型胰島素的進化版。這種胰島素置放在人體內，只有當需要時，也就是血糖濃度過高時，才會開啟反應。如此可以避免不必要的胰島素作用而造成血糖過低的現象，甚至是休克死亡。首先，研究員在胰島素分子上加上疏水分子(hydrophobic)，稱作脂肪域(aliphatic domain)，它是一種長鏈的脂肪分子。如此可以增加胰島素在血液中循環的時間，確切原因仍然不明，有可能是這個脂肪長鏈和血液中的白蛋白(albumin)相結合，使得它不再與糖分子結合。此外，研究員也在胰島素上加上另一個化學物丙烯酸丁酯(PBA)，可以和血糖(血中葡萄糖，glucose)結合。當血糖提高時，糖份和胰島素會開始結合，並啟動胰島素，進而刺激細胞吸收過多的糖份。目前這類想法的設計，總共有四種不同的分子，每一種都含有PBA，再搭配不同的化學改良，像是加上氟原子(flourine)和氮原子(N)。為了比較各種設計的不同，研究員量測了小鼠的血糖濃度對於葡萄糖突然增加時的反應，每隔數小時量一次，長達十小時。實驗結果發現，「PBA+flourine」的組合效果最好，獲得這種胰島素治療的小鼠，對於血糖突然增加的反應最快。
創新想法還需更進一步研究
這個想法的設計很好，讓患者能更有效率的控制糖尿病的血糖問題。這個新的胰島素發明，還在研究階段，若要進入臨床成為藥物可能還要數年時間，不過這樣的想法，確是糖尿病胰島素問題解決上很大的突破。
文章參考：MIT News
圖片來源：NapInterrupted@Flickr CC BY-ND 2.0
原文參考：PNSA
