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MIT開發吞服膠囊新技術取代注射

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科技產業資訊室 - May 發表於 2019年2月19日

圖、MIT開發吞服膠囊新技術取代注射

由麻省理工學院(MIT)所領導的研究團隊開發了一種藥物膠囊,可用於口服劑量在胃中釋放胰島素,可能取代1型糖尿病患者每天必須給自己進行藥物注射。
 
該新口服膠囊,如藍莓的大小,膠囊包含將胰島素壓縮製成的小針,當膠囊到達胃後注射。在動物試驗中,研究人員表明,它們可以提供足夠的胰島素,使血糖降低到與通過皮膚注射產生相當的效果。他們還證明該裝置可以適應其他蛋白質藥物。
 
該研究成果發表於Science (2019年2月7日),主要成員有:Giovanni Traverso是哈佛醫學院Brigham and Women’s Hospital醫院的助理教授,也是麻省理工學院機械工程系的訪問科學家,也是該研究的資深作者。這篇論文的第一作者是麻省理工學院的研究生Alex Abramson。該研究團隊還包括製藥公司Novo Nordisk的研究科學家。
 
幾年前,Traverso他們開發了一種塗有許多小針頭的口服藥丸,可以用來將藥物注射到胃或小腸的內層。
 
至於新的口服膠囊,主要組成及運作:
  1. 改為只有一根針,即可將藥物注射到胃內部,並在這些藥物會產生任何影響之前會被胃酸分解。
  2. 針的尖端由100%壓縮的冷凍乾燥的胰島素製成,使用與藥片錠劑相同的方法;而不進入胃壁的針是由另一種可生物降解的材料製成。
  3. 在膠囊內,針頭連接到壓縮彈簧上,壓縮彈簧由糖製成的圓盤固定就位。當吞嚥膠囊時,胃中的水溶解糖盤(sugar disk),釋放彈簧並將針注射到胃壁中。
  4. 由於胃壁沒有疼痛感受器,因此認為患者無法感受到注射。為了確保膠囊將藥物注入胃壁,研究人員設計了一種自我定位系統(self-orientation),可以使針頭與胃的內層接觸。該靈感來自一種非洲豹龜(leopard tortoise),當其高而陡峭的圓頂外殼被翻倒時,它就會自行調整。研究人員利用演算法建模為其膠囊提供了這種形狀的變體,即使在胃的動態環境中也可以重新定位。
  5. 一旦將針尖注入胃壁,胰島素就會以製備膠囊開始進行速率溶解。在這項研究中,所有胰島素需要大約一個小時才能完全釋放到血液中。
  6. 膠囊釋放其內容物後,可以無害地通過消化系統。研究人員發現膠囊沒有任何副作用,膠囊由可生物降解的聚合物和不銹鋼成分所製成。
麻省理工學院的團隊將繼續與Novo Nordisk合作,進一步開發技術並優化膠囊的製造工藝。他們認為這種類型的藥物遞送可用於通常必須注射的任何蛋白質藥物,例如用於治療類風濕性關節炎或炎性腸病的免疫抑製劑;也可用於核酸,如DNA和RNA。(902字;圖1)
 
 
參考資料:
New pill can deliver insulin. MIT news, 2019/2/7.


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