综述:体载给药系统:尖端技术、临床应用与未来展望

【字体: 时间:2025年07月30日 来源:Drug Discovery Today 7.5

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  这篇综述全面探讨了体载给药系统(OBDS)在克服皮下(SC)给药体积限制方面的突破性进展,系统分析了其作为医疗设备(MD)或组合产品(含药物)的分类、生物制药要求及市场前景,特别关注高粘度/大体积(如>2 ml)生物制剂的可编程精准递送与患者依从性优化。

  

体载给药系统的技术革新与临床价值

在皮下给药领域,传统注射面临体积限制(通常≤1.5 ml)导致的疼痛、免疫原性和可注射性挑战。体载给药系统(On-body Drug Delivery Systems, OBDS)通过可编程速率和持续时间(如>2 ml/次)实现了突破,成为生物制剂和慢性病治疗的新选择。

皮下组织的解剖学挑战

皮下组织由疏松结缔组织和脂肪构成,富含毛细血管、神经末梢和淋巴管。细胞外基质(ECM)中透明质酸(半衰期15-20小时)和胶原(半衰期约15年)形成的凝胶状结构,限制了药液扩散。注射时产生的组织反压(PIF)与溶液粘度、针头规格(如27-29 G)和流速(0.1-20 ml/min)密切相关。重组人透明质酸酶(rHuPH20)可暂时降解ECM,助力大体积给药。

OBDS的核心技术架构

OBDS分为输液泵(持续/间歇给药)和推注注射器(单次给药)两类,关键组件包括:

  • 储药容器:预充式(如环烯烃聚合物)减少蛋白吸附
  • 驱动机制:机械弹簧(低成本)或机电驱动(精密控制)
  • 导管系统:4.5-9 mm钢/聚合物套管,27-31 G规格
  • 粘合贴片:需平衡透气性(ISO 10993标准)与抗剪切力

创新设计如Omnipod?采用形状记忆合金驱动胰岛素输送,而Cellnovo使用相变微驱动器。

监管与市场博弈

欧盟将OBDS归类为组合产品(MP+MD),需符合MDR法规。典型案例包括:

  • Furoscix?:呋塞米SC制剂(80 mg/10 ml,pH 7.4),5小时双相输注
  • Ultomiris?:ravulizumab单抗(70 mg/ml)通过SmartDose? 3.5实现SC/IV等效转换
  • Pegfilgrastim:OBDS(Onpro?)在化疗后27小时自动给药,但存在6.9%设备故障率

市场数据显示,尽管大体积自动注射器(如Praluent?)在5 ml以下领域具有成本优势,OBDS仍将在高粘度/超大体积(如>5 ml)领域保持不可替代性,预计2035年市场规模达121亿美元。

未来展望

随着糖尿病、PNH(阵发性睡眠性血红蛋白尿)等慢性病需求增长,OBDS将向智能化(蓝牙/NFC连接)、精准化(50 μl微剂量控制)和可持续化(可重复控制器)演进。但需解决导管相关炎症(如钢质套管引发IL-6升高)和粘合皮炎(如异冰片丙烯酸酯过敏)等挑战,才能真正实现"家庭化治疗"的愿景。

(注:全文基于原文技术细节缩编,未添加主观评价)

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