该成果不仅为糖尿病治疗开辟全新路径，更重构了生物大分子药物的递送逻辑，在医疗领域引发广泛关注。

▲ 图源：论文截图

一、为什么胰岛素“穿”不过皮肤？

自1921年胰岛素被发现以来，如何让它摆脱注射就成了全球药企和科研机构的攻关方向。而透皮给药——这个看似“贴一贴就能起效”的方案，却被皮肤的“防御体系”卡了近百年。

皮肤最外层的角质层，虽仅10-15微米厚（约一张A4纸的1/10），却像一道坚固的“城墙”：角质细胞紧密排列，细胞间充满有序的脂质分子，仅允许脂溶性小分子药物（＜500Da）通过。

而胰岛素作为生物大分子，分子量约5.8kDa，是小分子药物的10倍以上，既无法穿透脂质间隙，又容易被皮肤中的酶降解，长期被认为不可能透皮吸收。

此前，科研人员尝试过多种方案，但这些方法要么牺牲安全性，要么降低便利性，始终未能平衡“无创”与“高效”两大核心需求：

▲ 图源：自制，仅供参考

二、OP材料：靠pH梯度渗透皮肤

浙大团队的突破，在于找到了一位能灵活变形的“药物快递员”——两性离子聚合物OP（聚[2-(N-氧化物-N,N-二甲基氨基)乙基甲基丙烯酸酯]）。这个看似复杂的高分子，实则是利用皮肤天然特性“顺势而为”的智慧设计。

皮肤从表面到深层，存在一个天然的pH梯度：皮肤表层（皮脂膜/角质层表层）因皮脂分泌呈弱酸性（pH≈5），而角质层以下则为中性环境（pH≈7）。而OP能根据pH变化调整自身带电状态，一步步突破皮肤屏障：

第1关：酸性表面“主动吸附”

在皮肤表层的酸性环境中，OP分子中的三级胺氧化物基团会发生质子化，带上正电荷。此时，它会像“磁铁”一样，与角质层细胞间隙中带负电的脂肪酸紧密结合，在皮肤表层形成高浓度的“药物储库”——这相当于为后续渗透积累了“兵力”，避免药物刚接触皮肤就被代谢。

第2关：角质层下“去电潜行”

随着渗透深度增加，角质层内侧至活性表皮层的pH升至中性，OP会自动去质子化，转变为电中性的聚两性离子。此时它失去与角质层脂质的静电结合力，同时因极强的亲水性，能像泥鳅一样快速扩散穿过角质细胞间隙，避免被皮肤屏障“困住”。

第3关：真皮层“跳跃递送”，避开降解陷阱

进入真皮层后，OP的“智能”还在继续。它不会进入细胞内部（避免被溶酶体降解），而是沿着细胞膜表面“跳跃式移动”，最终通过真皮层的淋巴管进入体循环。当OP与胰岛素通过化学方式偶联形成“OP-I键合物”时，胰岛素就能被递送进血液，发挥降糖作用。

这种适配皮肤生理的智能递药机制，是区别于传统促渗技术的核心创新。

三、动物实验验证：1小时降糖，无皮肤损伤

实验室的巧妙设计，还需临床前数据的“实战检验”。团队在两种糖尿病模型动物中开展了系统验证，结果超出预期：

▲ 图源：论文截图

1、糖尿病小鼠：1小时降糖，持续12小时无风险

在链脲佐菌素（STZ）诱导的1型糖尿病小鼠中，经皮涂抹116U/kg剂量的OP-I键合物后，小鼠血糖在1小时内就从高血糖状态降至正常范围，降糖效果与皮下注射胰岛素相当。更关键的是，药效持续时间超过12小时，且全程未出现低血糖（传统注射易因剂量波动引发）。

2、糖尿病迷你猪：低剂量降糖，模拟人类皮肤效果

迷你猪的皮肤结构、厚度与人类接近，更适合模拟透皮效果。实验显示，仅需29U/kg的OP-I剂量，就能让迷你猪的血糖恢复正常，且连续给药2周后，皮肤切片显示角质层结构完整，无细胞间隙扩张、炎症细胞浸润等损伤——这证明OP技术不仅有效，还具备优异的生物安全性。

更值得关注的是，SPR实验证实，OP-I与胰岛素受体的结合能力，与天然胰岛素几乎无差异。这意味着，OP的偶联不会破坏胰岛素的生物活性，解决了“大分子药物递送达不到靶点”的关键难题。并且OP-I能高效靶向肝脏、脂肪、肌肉等血糖调控关键组织，为降糖效应提供支撑。

目前浙大团队的OP技术已转让企业并推进临床转化。对于糖尿病患者而言，这意味着未来可能只需“涂药膏”就能控制血糖，彻底告别针头，成为智慧医疗在慢性病诊疗领域的重要技术突破。

「参考文献」

Wei Q, He Z, Li Z, et al. A skin-permeable polymer for non-invasive transdermal insulin delivery. Nature. Published online November 19, 2025.