胰島素是一個多肽，它是具有生物活性的蛋白質，具有降血糖的功效，如果這種蛋白質通過消化道進入人體，其會被消化道的蛋白酶消化分解，生物活性消失從而失去降血糖功效，因此目前的胰島素尚不能通過口服方式給藥，外源性胰島素通常都采用皮下注射的方式給予。

 

　　科學家們一直在探索新的藥物給藥方式，除了肺吸入胰島素之外，2月8日《Science》雜志上刊登了一篇文章，介紹了美國麻省理工學院（MIT）的研究團隊開發的一種可攝取的自我定向毫米級施加器（SOMA），它有望作為不錯的載體成為口服胰島素膠囊為人體運送胰島素。而研究者也正是將胰島素作為模型藥物進行試驗，證明SOMA提供活性藥物成分血漿與皮下微量注射給藥所達到的水平相當。因此在未來這種技術可能會讓口服胰島素成為現實。

 

 

　　麻省理工學院的研究團隊開發的這個藥物傳送裝置非常小，直徑大致只有2.5mm，和一枚5mm的硬幣相比，它的直徑只有其一半大小。其中毫米級施加器（SOMA）上的壓縮彈簧被固定在焦糖化的蔗糖塊中，轉載藥物的微針（藍色）和這個彈簧相連接，微針可在彈簧的作用下插入胃壁進行注射，類似于人注射胰島素的動作。在初始狀態下，彈簧被固定在糖塊中，當這個裝置被吞咽進入胃中時，胃液將焦糖化的蔗糖塊溶解，彈簧便將微針頂出，針尖由近100%的壓縮凍干胰島素制成，使用的工藝與壓制藥片的工藝相同，利用這種原理可將胰島素注射到體內，微針本身不進入胃壁，由另一種生物可降解材料制成。

 

 

　　這個SOMA含有一個注射微針，那么如何保證微針能夠將胰島素注射到胃壁而不是直接注射到胃內呢？這也正是這個裝置的奇妙之處，它可以調整自身的方向，使針頭接觸到胃內壁。看下圖演示，只有當這個裝置的中心（標黃色的小圓點）位于胃壁面才是穩定的，其他狀態均不穩定，會不斷調整。而這個裝置的設計靈感來自于非洲的豹龜身上，這種龜的龜殼有一個又高又陡的棱，當這個龜仰面朝天時也可以調整自己。研究者利用這個靈感，設置出外形類似的該小巧裝置，使得其能夠自我調整，以確保其針尖能夠和目標組織接觸，讓胰島素進入血液而非胃液中。

 

　　當然，如果一個人四處走動或者饑腸轆轆的時候，這個裝置不一定會朝其首選方向移動，因此，研究者還給其設計了一個藥物溶解速率，這該研究中，所有的胰島素需要1個小時才能完全釋放入血。

 

 

　　有數據顯示，口服降糖藥失效之后胰島素起始平均延遲時間為7.7年，疼痛感是患者拒絕胰島素治療的重要原因之一，而胃壁上不存在疼痛受體，因此研究者估計患者采用這種裝置給藥將無法感覺到注射，能有效克服患者的疼痛恐懼。

 

　　而研究者在動物身上進行的試驗表明其有效性，這個裝置可以應用于很多生物制劑，不僅僅限于蛋白質類和核酸類藥物，當然更多的研究需要進行，來改進這個裝置，以便于最終運用于臨床。

 

　　醫脈通編譯整理自：Alex Abramson， et al. An ingestible self-orienting system for oral delivery of macromolecules[J]. Science. 2019，2（7）：611-615.