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205在發(fā)表于最近的《科學(xué)機(jī)器人》雜志的一項(xiàng)最新研究中，美國布列根和婦女醫(yī)院和麻省理工學(xué)院的研究人員開發(fā)了一種藥物膠囊，有朝一日或能取代注射給藥的方式。該膠囊的“機(jī)器人帽”到達(dá)小腸時(shí)，會(huì)旋轉(zhuǎn)并穿過粘液屏障，使膠囊攜帶的藥物能夠進(jìn)入腸道內(nèi)的細(xì)胞。
研究人員開發(fā)的一種新型藥物膠囊，可以幫助將大蛋白質(zhì)如胰島素和小分子藥物在消化道的吸收。該膠囊有一個(gè)“機(jī)器人帽”，當(dāng)它到達(dá)小腸時(shí)會(huì)旋轉(zhuǎn)并穿過粘液屏障，讓膠囊攜帶的藥物進(jìn)入腸道內(nèi)的細(xì)胞。圖片來源：麻省理工學(xué)院
研究人員表示，通過置換粘液，可以最大限度地提高藥物在局部區(qū)域的分散度，并增強(qiáng)小分子和大分子的吸收。他們證明，可以使用這種方法來傳遞胰島素和萬古霉素，萬古霉素是一種目前必須通過注射給藥的抗菌肽。
口服給藥是最常見且最具成本效益的治療方式。但許多大分子蛋白質(zhì)藥物無法通過消化道內(nèi)的粘液屏障，因此包括胰島素在內(nèi)的許多藥物必須通過其他方式給藥。為了克服這些障礙，研究人員希望創(chuàng)造一種保護(hù)性膠囊，它有一種可穿過粘液的機(jī)制，就像隧道掘進(jìn)機(jī)鉆入土壤和巖石一樣。
這種新的名為“RoboCap”的膠囊大約相當(dāng)于維生素的大小，一端在容器中裝載有效藥物，表面涂有明膠，可調(diào)節(jié)其在特定pH值下溶解。當(dāng)涂層溶解時(shí)，pH值的變化會(huì)觸發(fā)RoboCap膠囊內(nèi)部的一個(gè)微型馬達(dá)開始旋轉(zhuǎn)，有助于膠囊進(jìn)入粘液并將其移位。膠囊上還覆蓋著小螺柱，可以像牙刷一樣刷掉粘液。旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)還有助于侵蝕掉攜帶藥物的隔室，藥物隨之逐漸釋放到消化道。
研究人員表示，RoboCap的作用是暫時(shí)消除最初的粘液屏障，然后通過最大限度地在局部分散藥物來增強(qiáng)吸收。
在動(dòng)物試驗(yàn)中，研究人員使用這種膠囊來傳遞胰島素或萬古霉素，實(shí)驗(yàn)顯示，其可輸送的藥物比沒有“鉆道”機(jī)制的類似膠囊多20—40倍。一旦藥物從膠囊中釋放出來，膠囊本身就會(huì)自行通過消化道，且通過后沒有發(fā)現(xiàn)消化道發(fā)炎或刺激的跡象。
本研究中使用的膠囊是在小腸中釋放有效載荷，但它也可通過改變明膠涂層溶解的pH值來靶向胃或結(jié)腸。未來其還可用于輸送局部藥物，通過最大限度地提高藥物在局部組織中的濃度來幫助治療潰瘍性結(jié)腸炎等炎癥。
