戴着口罩的护士靠近，若有若无的药水味道挟着恐惧弥漫而来，冰冷锋利的针头刺破皮肤扎进静脉，随后是数小时漫长的输液等待……这样的传统挂水治疗场景，在未来可能不复存在。
图源：浙江大学药学院
近日，由浙江大学药学院、浙江大学金华研究院、先进药物递释系统全国重点实验室顾臻教授、张宇琪研究员、俞计成研究员团队联合浙江大学医学院附属第一医院、首都医科大学附属北京朝阳医院主鸿鹄主任医师团队，研发的贴敷式输注贴首次问世。只需在手臂或腹部轻轻一贴，大剂量药物就能以微创的形式，向体内稳定输注。从此，一边输液一边行动自由地上厕所、办公、旅游，将不只存在于患者的想象中。11月28日，该发明发表于国际知名期刊《科学·转化医学》上。
可穿戴贴敷式输注贴图示 图源：浙江大学药学院
该输注贴利用腔体内的渗透压差，将药物以恒定的速率通过空心微针阵列注入体内，来维持稳定的血药浓度以增强药物疗效并减少毒副作用。作为一种全新药物递释技术，输注贴可装载不同药物且可实现持续稳定药物释放，已在多种动物模型上验证了该平台技术对药物（如抗肿瘤药物、降糖药物、抗生素等）的大剂量长时间稳定控释。
小小输注贴，解放患者手脚
输注贴的研发，始于研发者对患者痛苦的觉察。2021年初，顾臻和主任医师鸿鹄在浙大一院血液科查房交流期间，留意到一名急性髓系白血病患者手臂上大范围的红肿和淤青，这种长时间输液必然出现的现象，此刻在他们眼里却无比醒目。
“住院、挂水、等待，在大部分患者治疗过程中屡见不鲜。特别在急性髓系白血病治疗初期，患者需要连续72小时进行常规静脉输液治疗，加上凝血功能受损，治疗过程中，往往不胜其苦。”顾臻回忆，如何让每日输液化疗变得更便捷高效，减缓患者输液的煎熬，这一问题，在他和鸿鹄的临床治疗交流中逐渐明晰。
经团队思考，传统输液的开启依靠静脉穿刺，过程又依赖重力驱动，耗时较长，这都是患者的痛苦之源。“最关键的是要变革传统静脉输液方法，也许可以开发一种透皮式给药的器械。”
顾臻说。受缓释胶囊作用原理的启发，团队决定将渗透泵技术与透皮微针器械开展创新集成，经3年打磨，研发了一种硬币大小、不足5毫米厚的、可穿戴的贴敷式输注贴。
该输注贴分为由半透膜隔开的水腔、药腔上下两层。所用的大剂量药物，（设计专用模具）经特殊压片工艺装入药腔，用药时，专用溶液通过药械盒中配备的注射器注入水腔，依靠药腔与水腔间的渗透压差，溶剂进入药腔溶解药物，并依靠药腔一侧连接的三根长度小于2毫米、直径约0.2毫米的空心微针，实现稳速、微创给药。
可穿戴贴敷式输注贴（Osmotic microneedle patch, OMN）基本结构及原理图 图源：浙江大学药学院
据了解，得益于固态压片载药工艺，小分子、多肽和蛋白药物在常温条件下的稳定性，也得到显著提高，药物得以常温储存和运输。
别看它小巧便携，它可以装载的药量超过2克。且灵便可调节。药物剂量在几毫克到2克之间变易，注射时长也可以在几小时到24小时之间变化。无论输液快慢，血药浓度和输液的稳定性均不改变。
除此，输注贴组装起来也极为简便。一个小学生就能像搭积木一样轻易快速地装好。
轻便、稳定的输注贴，免重力的输液方式，即将解放患者的手脚。患者将在输液时获得如厕自由、办公自由以及旅游自由。甚至未来，在太空中的宇航员，也可使用这一输注贴进行输液治疗。
那么，该输注贴又适用于何种病症的治疗呢？“既可以用于肿瘤、心脑血管疾病、糖尿病等较重大疾病的治疗，也可治疗发烧感冒等普通疾病，甚至可以用于减肥。”顾臻介绍称，在研发之初，团队已想尽办法降低输注贴的成本。
始于一个点子，成于集思广益
输注贴的发明，起于一个新点子。但往往，新点子给研发者带来的，是崭新领土，也是未知荒地。研发中，顾臻等人碰的钉子可不少。
比如，如何让药物平稳释放？注射用的空心微针该选几根？怎么实现腔体结构的创新？“最困难的一点莫过于，多达几克的大剂量药物，怎么放进直径半公分、厚度5毫米的小贴片里？最后，我们用压片工艺解决了这一问题。”
输注贴的比格犬药动结果（左）；受试者使用输注贴前后照片（中）；受试者对输注贴接受度的问卷调查结果（右）。图源：浙江大学药学院
3年来，研究团队反复实验研讨，不断优化器械材料，将难点一一破解。
“反正，我们的目标很明确——替换掉传统的静脉滴注治疗法，实实在在帮助到患者。”顾臻告诉记者，学科交叉的团队背景，也为研发制造不竭的灵感源泉。其本科从化学专业毕业后，在博士、博士后攻读期间，先后投身机械工程、生物化工、生物医学工程等学科学习，因此获得了丰富的学科知识储备。整个研发团队，也是不同领域交叉之下的产物。殊方异类的思想交流碰撞，创新点就自然而生。
通过对比实验，研究团队发现装载阿糖胞苷、艾塞那肽（治疗糖尿病药物）的输注贴，能够在动物体内实现24小时的持续释放。与皮下注射相比，输注贴在抑制肿瘤和降低血糖方面表现出显著效果。其中，阿糖胞苷输注贴在大动物模型体内可稳定释放225毫克的药物剂量，足以满足临床治疗中成年人每日150至300毫克的剂量需求，其有效持续时间是皮下注射的3倍。
在临床试验过程中，输注贴在志愿者中反响甚好。当面对问卷调查上“更喜欢何种药物的输注方式”这一问题，几乎所有健康受试者选择了“输注贴”。他们认为，相比传统的静脉滴注或肌肉注射等给药方式，一个小小的输注贴更为方便适用、耐受安全。
据了解，目前，该技术已完成大动物模型的测试，进一步的临床研究仍在进行。让我们一同期待这一研究，早日遍及病房间。