作者：Anne Trafton
編輯：吳海波
MIT創新雷達｜掃描前沿趨勢，洞見科創未來
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對於1型糖尿病患者來說，低血糖隨時可能構成生命威脅。尤其在夜間或兒童患者身上，無法及時處理可能釀成嚴重後果。現在，MIT 團隊研發出一款僅硬幣大小的可植入裝置——它能在關鍵時刻自動釋放“救命藥”，不依賴注射，也不靠外人幫忙。這項技術的出現，有望徹底改變糖尿病的急救方式。
一款全新研發的可植入裝置，可在皮下儲存胰高血糖素，並在緊急時刻釋放藥物，有望在糖尿病患者出現危險性低血糖時發揮“救命”作用｜圖片來源：研究團隊提供
MIT 工程師團隊研發出一種新型可植入裝置，可在糖尿病患者血糖過低時，自動釋放應急激素——胰高血糖素（glucagon），無需人工操作。該裝置在皮下植入，專為預防1型糖尿病患者出現嚴重低血糖而設計，尤其適用於夜間發作、意識模糊或兒童無法自行注射的場景。
這篇論文發表於《Nature Biomedical Engineering》，由斯坦福大學助理教授 Siddharth R. Krishnan擔任第一作者，他曾是麻省理工學院的研究科學家。論文的通訊作者為 MIT 教授 Daniel G. Anderson 和著名生物工程專家 Robert Langer。其他作者還包括 Laura O’Keeffe、Arnab Rudra、Derin Gumustop、Nima Khatib、Claudia Liu、Jiawei Yang、Athena Wang、Matthew Bochenek、Yen-Chun Lu、Suman Bose 和 Kaelan Reed
Siddharth R. Krishnan他曾在麻省理工學院擔任研究科學家，目前為斯坦福大學電子工程系助理教授。Krishnan 在該專案中主導了植入裝置的設計、藥物釋放機制開發與動物實驗驗證，是推動該研究從概念走向應用的核心人物。
Daniel G. Anderson
MIT 化學工程系教授，同時隸屬於柯赫癌症研究所和醫學工程與科學研究所，長期從事藥物遞送系統與生物材料研發。
Robert Langer
MIT David H. Koch 教授，全球最具影響力的生物工程學者之一，是多項生物醫藥技術發明的奠基人。
低血糖為何如此危險？
對1型糖尿病患者來說，低血糖是一種常見且致命的風險。如果血糖驟降，患者可能出現意識模糊、癲癇，甚至昏迷或死亡。雖然傳統治療方法是注射胰高血糖素來提升血糖，但現實中許多患者可能察覺不到血糖正在下降，尤其在夜間或兒童患者身上，風險更高。
而這款新裝置就像一個“自動藥物保險箱”，一旦檢測到血糖過低，就會自動釋放藥物應急干預。
這個裝置是怎麼工作的？
這款裝置大約只有一枚硬幣大小，內部結構精巧但功能強大：
藥物儲存倉：採用 3D 列印聚合物材料製成，內部裝有乾粉狀態的胰高血糖素，這種形式相比液體更穩定，適合長期儲存。
智慧釋放機制：裝置透過形狀記憶合金（鎳鈦合金）封口，該材料可在 40°C 時自動變形，釋放藥物。
無線控制功能：內建天線可接收特定無線電訊號，遠端加熱觸發藥物釋放。未來還可與連續血糖監測裝置聯動，實現自動檢測 + 自動釋放。
實驗效果如何？
研究團隊在糖尿病小鼠身上測試了該裝置。當它們血糖開始下降時，裝置被啟用，10 分鐘內釋放藥物並迅速將血糖恢復到安全範圍。此外，團隊還測試了用於過敏性休克的另一種急救藥物——腎上腺素（epinephrine），同樣實現了快速釋放與有效生理響應。
裝置最初可持續使用約 4 周，目前研究團隊正努力將使用週期延長至一年甚至更久。
更令人振奮的是，研究中發現即使裝置周圍出現了常見的纖維化組織（即人體對植入物的自然反應），也不影響其正常釋放藥物的功能。
展望未來：不僅僅是糖尿病
研究團隊計劃未來三年內開啟臨床試驗。除了低血糖，這一技術未來也可用於急性過敏、心臟驟停等其他需即時用藥的緊急情境，開創“自動釋放型植入藥物”的新模式。
本研究由 Leona M. 和 Harry B. Helmsley 慈善信託基金、美國國家衛生研究院（NIH）、JDRF 博士後基金和國家生物醫學成像與生物工程研究所共同資助。
參考資料：https://news.mit.edu/2025/implantable-device-could-save-diabetes-patients-low-blood-sugar-0709