目前糖尿病作为一个具有重大影响的公共卫生问题,影响着全球多达5.37亿人。1型和2型糖尿病中晚期患者的传统标准治疗需要每天多次皮下注射胰岛素、胰岛素类似物或多种胰岛素类似物联合使用。然而,这种基于一日多次血糖检测而进行的日常胰岛素给药,通常并不能根据实际情况进行精准给药,从而无法实现很好的血糖调控,引起许多糖尿病的慢性并发症,并且这种依赖血糖检测和皮下注射胰岛素的控制手段也带给病人莫大的痛苦。尽管在过去几十年里,人们开发了各种葡萄糖响应性胰岛素递送系统来解决这个问题,但它们主要集中在葡萄糖刺激性胰岛素释放上。这些系统缺乏另一种重要激素胰高血糖素的有效递送,而胰高血糖素可以有效预防低血糖。开发一种替代受损的分泌胰高血糖素的α细胞和分泌胰岛素的β细胞的递送系统将有助于降低糖尿病治疗期间潜在的低血糖风险。因此,我们提出了一种创新型策略,开发了透皮智能闭环双激素微针贴片,以实现临床相关剂量和快速葡萄糖依赖胰岛素/胰高血糖素释放。负载胰岛素和胰高血糖素的微针可以模拟胰岛的“β细胞”和“α细胞”。两个模块的协同反调控可以增强闭环双激素贴片在血糖波动时维持正常血糖的能力。在高血糖条件下,聚合物基质中的苯硼酸单元与葡萄糖分子具有更强的结合能力。葡萄糖-硼酸复合物的形成使负电荷增加,从而降低了带负电荷的胰岛素与聚合物基质之间的静电作用,促进胰岛素快速释放到皮下。同时,聚合物基质对带正电荷的胰高血糖素类似物的静电吸引增强,从而抑制胰高血糖素类似物的释放。而在低血糖时,由于葡萄糖-硼酸酯复合物的解离,微针的净电荷由负转正,促进胰高血糖素类似物的释放,抑制胰岛素的释放,从而恢复正常血糖。在1型糖尿病小鼠模型中的实验证明,闭环双激素贴片在胰岛素治疗和模拟延迟进食或胰岛素过量的情况下均能有效控制高血糖,并能够最大限度地降低低血糖的发生风险。