石墨烯材料在制备用于预防或治疗2型糖尿病的设备中的用途的制作方法

本发明涉及2型糖尿病治疗和石墨烯材料应用。特别地，本发明涉及石墨烯材料在制备用于预防或治疗2型糖尿病的设备中的用途。

背景技术：

1、糖尿病(diabetes mellitus，dm)是一种常见的慢性内分泌紊乱的全身代谢性疾病，由环境和遗传因素相互作用所引起，最常见的基本特征为持续性的血糖升高和全身性的糖脂代谢紊乱，主要由胰岛素分泌相对或(和)绝对不足和胰岛素活性降低所引起。根据病因病机和临床特征不同，糖尿病又可分为1型糖尿病、2型糖尿病(type 2diabetesmellitus,t2dm)、妊娠糖尿病、其他特殊类型糖尿病四大类，其中以t2dm最为多见。近年来，t2dm在人和宠物中的患病率正呈快速上升的趋势。

2、当前临床对t2dm的治疗多以控制饮食、口服降糖药和皮下注射胰岛素为主，但常伴随营养代谢障碍、损害胃肠系统等药物不良反应发生。针灸作为一种传统治疗方法，应用于糖尿病治疗已有2000多年的历史。由于宠物配合度低，服用药物、注射胰岛素、针灸等治疗手段本身对宠物可能会成为一种应激刺激，进一步加重病情。

3、石墨烯材料由novoselov等人在2004年首次在science期刊上报道，是一种具有六方点阵蜂窝状结构的二维材料，本质是以sp2轨道杂化单层排列的碳原子，厚度仅为0.35nm。石墨烯材料因其通电后能发热和产生远红外的特性，使其成为了生物医药领域新的研究热点。石墨烯材料发出的远红外线的波长范围为4-16μm，几乎与动物机体易吸收的远红外线波段重合，能够通过共振的方式增强机体细胞的代谢能力，起到改善血液循环和免疫反应的作用。迄今已经研究了石墨烯材料产生的远红外线在肿瘤治疗中的潜在用途(yu t,hu y,feng g,et al.advanced therapeutics,2020,3(3):1900191-1900195)。此外，远红外线也被报道有助于改善血液循环和免疫反应(王阳,水珊珊,王霞.科技导报,2014,32(30):80-84；yu s y,chiu j h,yang s d,et al.photodermatol photoimmunolphotomed,2006,22(2):78-86)、改善内皮功能(forstermann u,munzel t.circulation,2006,113(13):1708-1714)等。

4、然而，还没有关于使用石墨烯材料产生的远红外线治疗糖尿病的报道。

技术实现思路

1、本技术发明人在t2dm大鼠模型上进行了体内研究，通过检测血糖、血脂、胰岛素含量、胰岛素抵抗等相关指标来评价用石墨烯材料产生的远红外线照射对t2dm大鼠的治疗效果，并在t2dm骨骼肌微血管内皮细胞(skeletal muscle microvascular endothelialcells，smmvecs)损伤模型上进行了体外研究，通过检测组织细胞葡萄糖摄取能力、胰岛素活性及相关受体的变化探究用石墨烯材料产生的远红外线照射调控t2dm大鼠血糖的作用机理。结果发现，用石墨烯材料产生的远红外线照射可在一定程度上改善t2dm大鼠“三多一少(即“多饮，多食，多尿，体重减少”)”症状、胰岛素抵抗状态和血脂代谢，抑制血糖升高和葡萄糖耐量受损、增加靶器官对胰岛素的敏感性，降低瘦素(leptin，lep)、晚期糖基化终产物(advanced glycation end products,ages)的表达量而增加脂联素(adiponectin，adp)的表达量，提高骨骼肌、心肌、肝脏和脂肪的胰岛素受体(insr)和葡萄糖转运蛋白4(glut4)的mrna表达，改善高浓度葡萄糖和棕榈酸诱导的smmvecs功能损伤，提高穿过smmvecs后的胰岛素的活性。在此基础上，完成了本发明。

2、本发明一方面提供石墨烯材料在制备用于预防或治疗2型糖尿病的设备中的用途。

3、本发明另一方面提供一种预防或治疗2型糖尿病的方法，所述方法包括对由此需要的对象用石墨烯材料产生的远红外线照射的步骤。

4、本发明再一方面提供用于预防或治疗2型糖尿病的设备，所述设备可以用石墨烯材料产生远红外线以照射需要预防或治疗2型糖尿病的对象。

5、术语“对象”旨在涵盖哺乳动物，并且包括人类以及非人类哺乳动物，如猫、狗、马、牛、羊、鹿、小鼠、大鼠、灵长类(包括大猩猩、猴和黑猩猩)、负鼠和其它驯养的农场或动物园的动物。因此，本文所述的发明对人类和非人类动物均有应用，特别地，但不限于，人类、灵长类动物、家畜(包括牛、绵羊、山羊、猪、鹿、马、驴、骡等)、伴侣和/或纯饲养动物(包括猫、狗和马等)。

6、术语“预防”是指在由治疗的实施而在对象中产生的对糖尿病的发作、发展、复发的预防或抑制。

7、术语“治疗”是指由治疗的实施而在对象中产生的对糖尿病的发展的抑制，严重程度的减轻或改善，和/或其一种或多种症状的改善。

8、本发明中，石墨烯材料为由碳原子构成的具备单原子层蜂巢晶格二维结构的材料，其可为单层碳原子构成的透明薄膜或者10层以内碳原子构成的黑色膜片。所述石墨烯材料在制备成电热膜后具有柔性、面发热、发热均匀的特点，同时具有低电压变生高热量且发热和传热快速的特点，材料通电后可发射的远红外线范围为4-16μm，特征波段落在人体吸收窗口内且两者波谱相似度高。

9、本发明中，使用石墨烯材料用于预防或治疗2型糖尿病的设备没有特别限制，只要其能够使用石墨烯材料产生4-16μm波长范围的远红外线即可。一般而言，本发明的设备中包含由石墨烯材料制备的发热组件，在通电后能发热和产生远红外线。例如，所述由石墨烯材料制备的发热组件可以是由石墨烯材料制备的电热膜、电热片等。除了发热组件以外，所述设备还可以包括外壳、控制装置、通信装置、连接装置等，但不限于此。因此，所述设备可以包括由石墨烯材料制备的电热膜、电热片、热灸仪、理疗仪等，例如cn104883760a中的低电压透明电热膜，cn105517215a中的低电压透明电热膜和高温电热片，cn106304428a中的高温电热膜，cn106237532a中的多通道热灸仪，cn111839884a中的石墨烯红外理疗仪、cn202130589315.5中的石墨烯穴位激活仪及其从机等，但不限于此。

10、本发明中，所述预防或治疗包括用石墨烯材料产生远红外线照射需要治疗2型糖尿病的对象。所述照射可以是全身照射，也可以是局部照射，特别是穴位贴敷。本发明通过实验证实，石墨烯穴位贴敷和全身照射可显著降低t2dm大鼠血清中homa-ir、ins、tc、tg、ldl、gsp、lep、ages、fbg的水平，显著升高homa-isi和adp、hdl的含量，显著改善t2dm大鼠胰岛萎缩状态，显著增加t2dm大鼠多个组织中insr和glut4的表达量，且石墨烯穴位贴敷效果优于全身照射。

11、在全身照射或局部照射的情况下，照射的频次没有特别限制，只要能够产生有益的效果并且不对照射对象产生明显的伤害即可。例如，照射的频次可以是20min/2d到120min/2d，优选是45min/2d到90min/2d，例如30、40、50、55、60、65、70、80min，但不限于此。此外，照射时石墨烯电热膜膜片的表面温度可以为30℃到80℃，优选是45℃到60℃，例如40、45、50、55、60、65、70、75℃，但不限于此。具体照射的频次和膜片的表面温度可以由医师依据治疗对象和所实现的效果而确定。

12、在穴位贴敷的情况下，所述穴位可以是选自足太阳膀胱经、足阳明胃经、任脉、足太阴脾经上的一个或多个穴位，特别是选自足三里、三阴交、胰俞、脾俞、太溪、中脘、肾俞、气海、背俞、关元、曲池、合谷、阳陵泉中的一个或多个或全部穴位，更特别是选自胰俞、脾俞、足三里、三阴交中的一个或多个或全部穴位。

13、本发明中，在用石墨烯材料产生远红外线照射需要预防或治疗2型糖尿病的对象的情况下，在对象中可以产生下列技术效果中的一个或多个或全部：

14、改善“三多一少(即“多饮，多食，多尿，体重减少”)”的症状；

15、降低血糖，促进机体糖代谢；

16、改善葡萄糖耐量受损情况；

17、改善胰岛素抵抗状态、增加靶器官对胰岛素的敏感性；

18、改善血脂代谢异常；

19、降低lep、ages水平，升高adp水平，

20、改善胰岛萎缩状态；

21、提高胰岛素敏感组织中insr和glut4的表达。

22、本发明中，用石墨烯材料产生远红外线照射需要治疗2型糖尿病的对象可显著改善对象的血糖、血脂等指标，并减轻胰岛素抵抗状态，其机制涉及葡萄糖转运能力及胰岛素活性的改变。