人工胰腺的现在和未来（三）
摘要：人工胰腺是开创性的，但它仍处于艰难的开发阶段：这取决于目前的胰岛素制剂和泵输送方法。考虑到这一点，全球研究人工胰腺的个人或是公司正在关注这两个领域。
那么是什么导致人工胰腺需要那么久才上市？
智能手机与传感器
开发安全可靠的算法是一个巨大的挑战。同样重要的是要记住，软件中的错误或故障可能会导致严重甚至致命的后果：太多的
胰岛素可能导致
血糖水平低下，导致低血糖，昏迷或死亡。
这就是为什么开发一个可靠，安全的能够模仿身体胰岛素输送的系统是非常复杂的。EdDamiano博士自从他11个月大的儿子大卫被诊断患有
1型糖尿病以来，努力研发了整整十七年来解决这个问题，目标是显而易见的——胰岛素输送系统可以在睡眠时自动监测和调整儿子的葡萄糖水平。
虽然目前还不知道如何实现这一功能，Damiano从开发算法开始，以管理胰岛素，胰高血糖素和血糖之间的平衡。当时市面上没有准确或可靠的CGM，直到后来，大多数可买到的CGM葡萄糖读数可以很容易的获得，但目前这还是一个真正的人工胰腺系统的主要障碍，因为还是无法做到全自动无需用户输入即可运行。当Damiano开始的时候，他用一台台式电脑来运行程序，在实验室里对猪进行了测试。人们进行的第一次测试是在医院进行的，因为参与者必须连接到笨重的电脑上。
但是十五年后，全部改变了。“人工胰腺一直在等待手机行业以及传感器的发展，”Damiano说。“现在我们有一个应用程序生态系统的智能手机技术，可以在手机上安装这些程序。”
Damiano说他的iLet设备预计在2019年初通过审核，那时候他的儿子在读大二。该系统将像其他人工胰腺装置一样管理基础胰岛素，但另外还有一个优点：不需要手动推注剂量，而是感觉到餐后膳食中的血糖升高并相应调整胰岛素。
当然有很多工作要做。Damiano说：“这其实还是不方便，你每天24小时需要随身携带的装置，需要电池供电，需要更换输注管路，药物和传感器才可以。但这是我们今天最好的解决方案。最终会有糖尿病的生物治疗，这个装置将成为治愈糖尿病的桥梁。“
具体细节
人工胰腺是开创性的，但它仍处于艰难的开发阶段：这取决于目前的胰岛素制剂和泵输送方法。考虑到这一点，全球研究人工胰腺的个人或是公司正在关注这两个领域。
更好的胰岛素输注。人工胰腺系统依赖于输液器将胰岛素转运到体内，但是它们有自己的问题：不同皮肤部位的吸收有很大的不同，输注管路甚至会旋转造成组织损伤，管路也会发生扭结和粘连失败。适当的佩戴技术至关重要，但还是会受到人为错误的影响。需要频繁的更换也是一个恼人的现实，用户仍然需要每隔几天更换一次管路。
更快起效的胰岛素。目前市场上快速作用的液体胰岛素类似物是快速的。但是特别是在上述吸收问题中，他们不能与健康的胰腺反应相竞争，因为无法压制可以使血糖快速上升的碳水化合物。
不同的技术
半闭环系统（HybridClosed-Loop）
该系统可以实现完全自动化基础胰岛素剂量，但仍然需要碳水化合物计算和来自用户的输入，以确认胰岛素剂量的修正和进餐时间。因为这样的系统是最简单的，所以他们也第一个通过了食品和药物管理局的审核。这个类别的第一台设备是美敦力的MiniMed670G。还在开发中的有Insulet的OmnipodHorizon自动葡萄糖控制系统，BigfootBiomedical的BigfootSmartloop和TandemDiabetesCare的inControl。
闭环系统（Closed-Loop）
当它们在商业上可用时，可能在2019年初，这些装置中的算法将能够完全自动的调整大剂量以适应进餐时间的血糖波动和其他复杂的血糖变化情形。BetaBionicsiLet是闭环系统的一个例子。
Damiano和其他人正在研究可以管理胰岛素和胰高血糖素的人工胰腺系统，胰高血糖素是通过
肝脏将储存的葡萄糖释放到血液中以补充低血糖水平的激素。理想情况下，这种装置能够预防血糖高低，进一步减轻对糖尿病患者的护理负担。但这些产品的商业化仍然需要等待监管部门的审核与检验。“一个双激素系统的开发更加复杂，”Damiano说，“但它为用户提供了一种更简单的终端技术。”一个障碍：目前还没有获得FDA批准的稳定的液体胰高血糖素商业产品。
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