胰岛素注射笔何时发明

注射笔百科 2023年7月28日 69

胰岛素注射笔何时发明

胰岛素注射笔是在1980年代发明的。最早的胰岛素注射笔是由瑞士的一家药物公司诺和诺德(Novo Nordisk)开发和推出的。这种便携式的注射器可以方便地携带和使用,使糖尿病患者更容易进行胰岛素注射。胰岛素注射笔的发明极大地改善了糖尿病患者的生活质量,并成为一种常见的胰岛素治疗工具。

甘舒霖笔的介绍

甘舒霖笔(英文名称;Gansulinpen),全球唯一一支有中国糖尿病患者参与研发的胰岛素注射笔,由瑞士YPSOMED公司制造。2005年,来自德国、瑞士和中国的2000名销枯患者、200名亏唯洞专业医疗保健人士参与研发。2010年甘山桐舒霖笔Gansulinpen荣膺全球最富盛名工业设计大奖“Reddot 红点奖”。

胰岛素是什么时间由谁发现的

说糖尿病就不能不说说胰岛素。要问加拿大医生们有什么是最值得骄傲的,那是非“发现胰岛素”莫属了。因为胰岛素的发现不仅是糖尿病历史上,也是整个医学史的里程碑。

1920年以前,随着胰腺解剖生理的发展,一些从事糖尿病工作的人意识到,胰腺在糖尿病发病中可能发挥了很重要的作用。英国医生Banting就 是一位,1920年班大夫移民到了加拿大,和多伦多大学的MacLeod教授一商量,麦教授觉得这位有热情有理想,就说:你放手干吧,要钱给钱,要地方给 地方,再给你配备一位最好的学生帮助你,他就叫Best。

1921年夏天,两位就开始工作了。一开始的实验设计是,班大夫觉得胰腺很重要,那咱们就把狗的胰腺切掉,看看怎么样。经过多次练习,手术水平大 幅度提高,这些被切除了胰腺的狗活过了手术这一关,可几天之后还是死了,一测狗的血糖发现,这些狗都快成蜜制的了,血糖高的冲破了房顶。麦教授听到了这个 重大进展,很受鼓舞,杀了这么多狗,值了,胰腺肯定和糖尿病有关系。

几个人一开会讨论,一致认为,下一步应该把摘下来的胰腺再放回去,看看糖尿病能不能缓解。整个胰腺放回去手术难度太大,不行就把胰腺弄碎了,把胰 腺里的水打回去?不知道谁出的这个主意,行!接着试。麦教授安排Collip来做这个工作,从胰腺匀浆里分离有效成份。经过很多次的试验,克服天气炎热又 没有空调的困难,有一天胰腺提取液成功地降低了糖尿病狗的血糖,他念拦们管这个提取液叫胰岛素(Insulin)。

那个时候,孩子们如果得了糖尿病,现在叫1型糖尿病,治疗办法就是饿着,学名叫严格的饮食控制,一般1年半年的,孩子就瘦成皮包骨头了,只有等死 一条路了。1922年,在多伦多大学医院里一位叫Thompson的孩子在等待死亡,班大夫决定死马当活马医,用他们自制的狗胰岛素试试,其效果只有用 “神奇”来形容,本来快死的孩子,打胰岛素时间不长就可以满院子乱跑了。作为首批注射这种胰岛素的病人,一个当时得糖尿病的孩子一直活槐顷到了1993年,这 是另一个神奇。

这个鼓舞人心的消息一传开,世界各地的糖尿病孩子来到多伦多寻找最后的希望,班大夫成了名人。可问题出现了,一开始,善良的多伦多人民能容忍街上 的野狗逐渐减少,最后完全消失了,可当他们发现连自己养的狗都一铅高陆条一条的神秘失踪后,人们就不干了,经过多次上访,意见反映到了英国国王哪儿。国王下令, 糖尿病要治,狗也要养,英国开始帮助班大夫他们提取胰岛素。会做生意的美国人听说了,当时的礼来(Lilly)公司试着从来源更充分的猪胰腺里提取胰岛 素,这一项业务就缔造了现在的世界级的大药厂。当时还有一位丹麦人,在回丹麦的船上听说了这件事,回丹麦后组建了一家生产胰岛素的公司,就是现在著名的诺 和诺德公司。2年以后,他们得了诺贝尔医学奖,又几年以后,国王给班大夫的名字前面加了个Sir。以后美国糖尿病协会成立,以班大夫的名字命名了一项糖尿 病界的诺贝尔奖,Banting奖。

后来有很多不服气的人,有一位说这诺贝尔奖本应该是我的,我1921年就投稿证明胰腺和糖尿病的关系了,可这稿子他们不收。还有的人说,你麦教 授,什么试验都没干呀,凭什么也得奖。可人们还是认为没有麦教授的大力支持,胰岛素发现的革命还得在黑暗里多摸索几年。还有的人说,我几乎同时做了狗的试 验,也提取了胰岛素类似物。可最大的区别就是班大夫是最早把胰岛素用于治疗人糖尿病的人,这不仅挽救了无数的糖尿病患者,也极大地推动了对很多疾病的治 疗。

以后的很多年,胰岛素一直是从猪胰腺里提取,后来胰岛素卖到了中东,才做了些牛胰岛素,但从与人胰岛素接近的程度看,猪胰岛素是和人胰岛素最接近 的。中国很早就人工合成了结晶牛胰岛素,但在产业化上一直没有大的发展。以后动物胰岛素的纯度越来越好,到90年代,礼来和诺和诺德相继推出了基因重组的 人胰岛素,彻底解决了动物胰岛素容易使人体产生抗体的问题。现在国内也可以生产基因重组的人胰岛素了。

胰岛素注射方式也有很大的改进,从普通的注射器,到胰岛素专用注射器,到胰岛素笔。胰岛素笔做的象一只普通的笔,胰岛素就是墨水,打开笔冒,调好量就可以注射。现在微电脑也用到了胰岛素的注射里,那就是胰岛素泵。

一项科学发现,发明的价值是无法用金钱来衡量的,因为这发现,发明拯救了无数人的生命,这也是科学家最珍贵的价值。Frederick Banting,Charles Best,Professor J. J. R. MacLeod,J.B. Collip,就是这样的科学家。

胰岛素的发现过程

胰岛素于1921年由加拿大人F.G.班廷和C.H.贝斯特首先发现。1922年开始用于临床,使过去不治的糖尿病患者得到挽救。中国科学院肾病检测研究所主治直至80年代初,用于临床的胰岛素几乎都是从猪、牛胰脏中提取的。不同动物的胰岛素组成均有所差异,猪的与人的胰岛素结构最为相似,只有B链羧基端的一个氨基酸不同。80年代初已成功地运用遗传工程技术由微生物大量生产人的胰岛素,并已用于临床。1955年英国F.桑格小组测定了牛胰岛素的全部氨基酸序列,开辟了人类认识蛋白质分子化学结构的道路。1965年9月17日,中国科学家人工合成了具有全部生物活力的结晶牛胰岛素,它是第一个在实验室中用人工方法合成的蛋白质,稍后美国和联邦德国的科学家也完成了类似的工作。70年代初期,英国和中国的科学家又成功地用X射线衍射方法测定了猪胰岛素的立体结构。这些工作为深入研究胰岛素分子结构与功能关系奠定了基础。人们用化学全合成和半合成方法制备类似物,研究其结构改变对生物功能的影响;进行不同种属胰岛素的比较研究;研究异常胰岛素分子病,即由于胰岛素基因的突变使胰岛素分子中个别氨基酸改变而产生的一种分子病。这些研究对于阐明某些糖尿病的病因也具有重要的实际意义。第一代胰岛素-动物胰岛素1921年弗雷德里档悔伏克·班丁(Frederick Banting)与约翰·麦克劳德(John Macleod)合作首次成功提取行携到了胰岛素,不同种族哺乳动物(人、牛、羊、猪等)的胰岛素分子的氨基酸序列和结构稍有差异,其中猪胰岛素与人的最为接近。动物胰岛素是最早应用于糖尿病治疗的胰岛素注射制剂,一般是猪胰岛素,猪胰岛素与人胰岛素存在1至4个氨基酸的不同,因此容易发生免疫反应,注射部位皮下脂肪萎缩或增生,胰岛素过敏反应,并且由于其免疫原性高,容易反复发前誉生高血糖和低血糖,容易出现胰岛素抵抗。第二代胰岛素-人胰岛素20世纪80年代,人们通过基因工程(重组DNA)(转基因)酵母(啤酒酵母.毕赤酵母或汉逊酵母)或重组中国仓鼠卵巢细胞(CHO)表达出高纯度的合成人胰岛素,其结构和人体自身分泌的胰岛素一样。对比动物胰岛素,人胰岛素较少发生过敏反应或者胰岛素抵抗,所以皮下脂肪萎缩的现象也随之减少;由于人胰岛素抗体少,所以注射量比动物胰岛素平均减少30%;人胰岛素的稳定性高于动物胰岛素,常温25℃左右常温可保存人胰岛素4周。在起效时间、峰值时间、作用持续时间上不能模拟生理性人胰岛素分泌模式。需在餐前30分钟注射、有较高的夜间低血糖风险。第三代胰岛素-胰岛素类似物20世纪90年代末,在对人胰岛素结构和成分的深入研究中发现,对肽链进行修饰:利用基因工程技术,改变胰岛素肽链上某些部位的氨基酸组合;改变等电点;增加六聚体强度;以钴离子替代锌离子;在分子中增加脂肪酸链,加大与白蛋白的结合,均有可能改变其理化和生物学特征,从而可研制出更适合人体生理需要的胰岛素类似物(insulinsimilitude)。胰岛素类似物可紧临餐使用,也称为餐时胰岛素或速效胰岛素。

人造胰岛素,是谁研制出的?

胰岛素的发现

十九世纪科学进入实验期,这个世纪是大部分医学科学发展的重要时期。明可斯基和梅林(Oskar Minkowiski and Josef Von Mering) 想要知道胰脏是否为维持生命所必须的内脏,他们在1889年将一只狗的胰脏摘除,结果这只狗发生多吃、多喝、多尿、血糖升高和尿糖的症状,这个实验明白的指出胰脏和糖尿病有关,胰脏可能分泌一种降低血糖物质,但这降低血糖的物质源自胰脏何处则一直是个谜。早先几年德国柏林有一位博士班研究生叫朗汉斯(Paul Langerhans),他发现胰脏内有一团一团的特殊细胞,可以和胰脏外分泌细胞或胰管分开,这些细胞的功能如何?朗汉斯并没有进一步的陈述,一直到1893年拉基氏(Edouard Laguesse),才将这些细胞命名为朗氏小岛,认为和胰脏的内分泌有关。1909年一位比利时医师梅尔(Jean de Meyer)认为朗氏小岛可能是分泌降血糖荷尔蒙的地方,并将此种荷尔蒙命名为胰岛素(Insuline)。

早期的胰岛素萃取

由於一般认为胰脏含有降低血糖物质,因此在二十世纪初有些学者就致力於胰脏萃取降低血糖物质的研究工作。有一位柏林的医师叫储祖(George Zuelzer),他发现一些胰脏的萃取物可以使去除胰脏后的狗尿液葡萄糖排泄量减少,酸中毒也得以改善。这些萃取物中有些甚至可导致狗的血糖过低,他的萃取物中有一种还取得美国专利权(称为Acomatol)。为了使自己的研究内容更充实,尚迟了几年,到1907年才正式发表研究报告。他的胰脏萃取物虽然曾使用於八个糖尿病人,但因为搭宴副作用太大,无法克服,不得不终结继续临床试验。

罗马尼亚首都布加勒斯特有一位医师及生理学教授包斯可(Nicolas Paulesco)也曾成功的自狗及牛的胰脏萃取低血糖物质。其第一次萃取物注射到狗的身上就使那只狗因低血糖而死,他将此萃取物命名为Pancreine。由於受到第一次世界大战爆发的影响,他的研究迟至1921年才发表,Pancreine 也因为发烧及其他严重的副作用以致无法於临床使用。

美国洛克斐勒大学的克莱儿(Israel Kleiner)於1919年很有条理的记载施打胰脏抽取物后动物一连串的血糖变化情形,可惜后来他因转换工作,新的场所设备不足,也无动物研究室,不得不终止他的这方面研究工作。

成功的胰岛素腔颤萃取

加拿大多伦多班庭医师(Frederick Grant Banting)是一位热衷於新发明的外科医师。1920年12月30日深夜2点他得到一个灵感於是在笔记簿上记载简单一段文字:「糖尿病,将狗的胰管绑住,使胰脏的外分泌腺体退化,需使狗存活,然后设法分离内分泌的分泌物来减轻糖尿」。班庭医师虽然是很熟练的外科医师,但对糖尿病和相关研究都没有经验,於是他去请教当时相当有名望的多伦多大学的生理学教授麦克劳德(J.J.R. Macleod)。1921年夏天麦克劳德同意提供他实验室,实验动物(狗)和一个学生研究助理贝斯特(Charles H Best)。最早班庭和贝斯特的研究是从器官移植著手,他们将胰管绑住把萎缩的胰脏分离而移植到去除胰脏的糖尿病狗身上,但不久他们就放弃这种方法,因为麦克劳德建议他们将萎缩胰脏的抽取物冷却后直接打入狗的身上。经过许多次的试验班庭和贝斯特发现,整个胰脏抽取物和绑住胰管后萎缩胰脏抽取物的降血糖效果相当,於是就直接由胰脏萃取不再先绑住胰管。在班庭医师的要求下,麦克劳德邀请一位有相当的生化学素养的学者柯力普(James B Collip)於十二月份加入这个研究团队。班庭和贝斯特於1921年12月30日在美国生理学会口头发表,其后并写成论文发表於J Laboratory & Clinical Medicine。当时他们的研究结果受到很多质疑,发烧等其他副作用也无法解决。一般的评价认为并没有比先前储祖,包斯可和克莱儿的结果更好。

柯力普加入这个研究团队后,致力於萃取方法的改善,并发现注射胰脏萃取物后能使肝脏醣原储存增加,并使尿酮消失。1922年1月1日,他们首次将萃取物注射到人的知圆银身上。汤普生(Leonard Thompson) 当时14岁,得了第一型糖尿病,在多伦多总医院住院,为频死病人,汤普生接受萃取物注射后,症状并未改善,且在注射处发生无菌性脓肿。柯力普继续改善萃取方法,几天后,也就是1月23日汤普生又接受注射,结果血糖恢复正常,尿糖和尿酮均消失了。就是这麼单纯的一个临床试验,开启了胰岛素治疗糖尿病的新纪元,解救了无数第1型糖尿病患者的生命,大幅改善糖尿病患的生活品质。

最早他们把胰脏萃取物的降血糖物质取名为Isletin,后来麦克劳德发现,1909年比利时医师梅尔已将当时仅为假设的物质命名(见前述),因此就遵从梅尔的命名,改名为Insulin(胰岛素)。1922年5月3日,他们在华盛顿举行的美国生理学会再次发表研究成果。所受的待遇和上次完全迥异,他们获得满堂听众站起来喝采,并誉为当代医学最大的成就。

胰岛素发明后,他们又遭遇另一个困扰。一波又一波的第1型糖尿病人涌入多伦多,柯力普实验室萃取法,产量无法满足需求。后来他们和印弟安那州的礼来公司(Eli Lilly Co.)合作,以商业性的方法大量生产,并且也在专利权所有者多伦多大学的同意下,和丹麦、英国合作生产胰岛素,到了1923年10月北美洲和欧洲均可使用胰岛素。这一年诺贝尔奖委员会也很快通过班庭和麦克劳德两人为该年医学奖得主。班庭宣布将他们奖金平分给贝斯特,而麦克劳德也平分给柯力普。这四个人在胰岛素发明的研究,相对优点、贡献和得奖人选在当时也受到争论。后人一般认为这个研究是团队工作,研究动机源於班庭,并受到贝斯特在实验室工作的帮助;麦克劳德为整个研究的主持人;科力普则在胰岛素的萃取方法获得重大突破,这四个人应该共同正式获颁诺贝尔医学奖;而多伦多大学在研究经费、设备和实验动物的提供,也居功厥伟。胰岛素发现后这个研究团队就拆夥了。麦克劳德仍然任职於多伦多大学生理系主任,於1935年去世。班庭则为该大学研究部主任而於1941年因飞机失事死亡。贝斯特后来成为生理学教授继续糖尿病研究,并积极参与建立和发展美国糖尿病学会,1978年逝世。科力普则迁至Alberta的Edmonton大学任职,并对后来副甲状腺荷尔蒙的发现有极重要的贡献,逝世於1965年。第一位接受胰岛素治疗的糖尿病人汤普生於1935年死亡,多活了13年,在胰岛素发明前这是绝不可能发生的。在1922年最早一批在多伦多接受胰岛素治疗的糖尿病病患至少有两位比四个胰岛素发明者更晚逝世,其中一位1993年去世,享年76岁。

胰岛素问世是怎样的?

治疗糖尿病的有效药物胰岛素在最初发明和使用时,曾被人称为是“救命仙丹”。

糖尿病人的主要症状就是尿糖。由于血液中的糖分不能转化为热能满足人体的需要,最终会导致病人因丙酮酸中毒,继发性感染或营养不良而死亡。

最早发现糖尿病尿糖与胰脏有关是在1889年,俄国医生明可夫给一条狗进行胰脏摘除术。他的助手在护理这条狗时,发现一群苍蝇聚集在这条狗的尿液上,而别指禅的狗尿却招不来苍蝇。出于好奇,他亲自尝了一下狗尿,发现狗尿是甜的。至此,人们才发现,胰脏的损坏和糖尿病有着密切的关系。但是,直到30多年后,人类才发现了治疗糖尿病的胰岛素,说起胰岛素的发现,还有一段感人的传说。

1920年,加拿大西安大略省医学院的院长交给院里一位年轻兼职讲师班廷一项任务,叫他作一个关于糖尿病的报告,班廷接到任务后彻夜难眠。原来,他有一位十分好的朋友叫约·基尔克里斯特。他俩从小在一起玩过弹子球,一道摔过跤,又一道上医科大学。可如今约·基尔克里斯特正患着糖尿病,一步一步地向死亡线上走去。

这一夜,班廷读了很多有关糖尿病的文章,他决心攻破这一重大课题。几天后,他忽然想起,在他读过的文章里有过这样的记载:在健康人的胰腺上,布满了岛屿状暗点,并且通过解剖还发现,糖尿病患者死后这种暗点缩小了好几倍,而患其他疾病的人死后这种暗点却没有缩小。于是,他隐约地觉得,这种神秘的“岛屿”中一定包含糖尿病致病的原因和治疗方法的答案,他决心找到这个答案。可是,他所在的医学院不具备必要的研究设备,这位年轻人便灵机一动向麦克劳德教授求助。

原来,麦克劳德也是一名很有学问的人。还是在他小学的时候,他就对动物的构造感兴趣。有一次,他想知道狗的内脏是什么样子,就和几个同学把校长的爱犬偷偷地杀了。校长气得想开除这几个学生,因为麦克劳德是全校功课最好的学生,校长才原谅了斗友他。但校长罚他画一幅人体骨骼图和一幅血液循环图。麦克劳德居然画得十分成功,两幅图同时陈列在学校的标本室里。直到麦克劳德成名之后,这两幅图还成为亚波丹博物馆珍藏的名人手迹。班廷求助他的时候,他正担任加拿大多伦多大学医学院的教授,班廷就毕业于这个学院,并聆听过麦克劳德的教诲。

班廷远道跋涉奔赴母校,麦克劳德听说他要研究糖尿病,就大力支持他,给他专门安排了一个实验室,配了一名懂化学的助手。于是,在这所著名大学里,多了一个“没有头衔的、没有薪水的、自我任命的研究工作者”。当时人们都这样形容他。

首先,班廷经过多次实践,从狗的胰脏里得到了“岛屿状暗点的提取物”。然后,他把这种提取物注射给已经摘除胰脏的狗的身上。他一连试验了91条狗,也没有什么结果。当试验到92条狗的时候,奇迹出现了。这条狗在生命垂危中慢慢地爬起来,摇着尾巴,“汪、汪、汪”地叫了起来。可是,这条狗只活了20多天,最后还是死于糖尿病。

是什么原因呢?经过认真研究分析,班廷知道,这是没有给它注射足够的“提取物”。空逗槐怎样能得到更多的“提取物”呢?他立刻想到了牛。不久,他与助手弄来一头怀孕的母牛。把这条牛解剖后,他们欣喜发现,胚胎中的小牛胰脏几乎全部由“岛屿状暗点”构成。于是,“提取物”有了来源。他们首先试用于10条狗身上,结果10条狗全活了下来!

“这东西能不能用于人身上呢?”正在班廷为难的时候。他的那位得严重糖尿病的朋友约·基尔克里斯特来了。朋友消瘦不堪,面色苍白,早已对生活绝望。当他知道班廷发现了一种提取物可用,就抱着一线希望,请求班廷拿他做试验。班廷于是为他注射了世界上第一支用于人体的胰岛素。

约·基尔克里斯特注射后没有什么变化,便坐上车回家了。可是第二天,他给班廷打来电话,说他呼吸轻松,头也不晕了,胃口也好了。并且急切地说:“请你赶快来,再给我打一针那种提取物——救命的仙丹。”

当麦克劳德得知他的学生班廷研究有了进展,心里十分高兴,马上放下其他事情,亲自主持有关糖尿病的研究。校方又拨出一笔专款,扩充了实验设备,增加了研究人员。经过对“岛状提取物”的多次提纯,终于达到了药用的程度。麦克劳德正式为这种提取物取名为“胰岛素”,从此,糖尿病就不再那么可怕了。1922年,他们正式进行了用胰岛素治疗糖尿病患者的试验,14岁的少年患者汤普逊首先受益,之后便大范围地使用起来。

1923年,班廷和麦克劳德同时获得诺贝尔生理学及医学奖。他二人都拿出一半的奖金分给了他们的助手。

班廷死于1941年2月21日,终年50岁。

麦克劳德死于1935年3月16日,终年59岁。

人们永远记住这两位著名的医学家,是他们为糖尿病人带来了生存的希望。