在胃中释放胰岛素的胶囊可以代替1型糖尿病患者的注射
麻省理工学院领导的一个研究团队开发了一种药物胶囊，可用于口服剂量的胰岛素，有可能取代1型糖尿病患者每天必须自己注射的胰岛素。
这种胶囊大约有蓝莓大小，内含一根由压缩胰岛素制成的小针，在胶囊到达胃．在动物试验中，研究人员表明，他们可以提供足够的胰岛素，将血糖降低到与通过皮肤注射产生的血糖水平相当。他们还证明，该设备可以用于输送其他蛋白质药物。
“我们真的希望这种新型胶囊有一天能有所帮助糖尿病患者也许任何人都需要现在只能通过注射或输液的疗法，”大卫·h·科赫研究所教授、麻省理工学院科赫综合癌症研究所成员、该研究的高级作者之一罗伯特·兰格说。
乔瓦尼·特拉弗索是哈佛医学院布莱根妇女医院的助理教授，也是麻省理工学院机械工程系的访问科学家，他将于2019年开始在那里担任教员，他也是这项研究的资深作者。这篇论文的第一作者发表在2月8日的科学是麻省理工学院的研究生亚历克斯·艾布拉姆森。该研究团队还包括来自诺和诺德制药公司的科学家。
自我定位
几年前，特拉弗索、兰格和他们的同事们开发了一种包有许多小针的药丸，可以用来将药物注射到胃或小肠内壁。对于这种新型胶囊，研究人员将设计改成只有一根针，这样就可以避免将药物注射到胃内部，在那里，药物在起作用之前就会被胃酸分解。
针尖是由几乎100%压缩、冷冻干燥的胰岛素制成的，使用的方法与制作药片相同。针管不进入胃壁，由另一种生物可降解材料制成。
在胶囊内，针头被连接到一个压缩弹簧上，这个弹簧由一个由糖制成的圆盘固定。当吞下胶囊时，胃里的水溶解糖盘，释放弹簧，将针头注射到胃壁。
胃壁没有痛觉感受器，所以研究人员认为病人不会感觉到注射。为了确保药物被注射到胃壁，研究人员设计了他们的系统，无论胶囊如何进入胃，它都可以自行定位，使针头与胃内壁接触。
特拉弗索说:“一旦你服用了它，你就希望系统能自我调整，这样你就能确保与组织接触。”
研究人员从一种被称为豹龟的乌龟身上获得了自我定位功能的灵感。这种在非洲发现的乌龟，蛋壳上有一个又高又陡的圆顶，这样当它翻到背上的时候就能恢复正常。研究人员使用计算机建模为他们的胶囊设计了这种形状的变体，使其即使在胃的动态环境中也能自我调整方向。
艾布拉姆松说:“重要的是，当注射时，我们让针头与组织接触。”“而且，如果一个人四处走动，或者他的胃在咆哮，这个设备就不会离开它所喜欢的方向。”
曾经的尖端针被注入胃墙在准备胶囊的过程中，研究人员可以控制胰岛素的溶解速度。在这项研究中，所有的胰岛素完全释放到血液中需要大约一个小时。
患者更容易
在猪身上的试验中，研究人员表明他们可以成功地输送高达300微克的胰岛素。最近，他们已经能够将剂量增加到5毫克，这与1型糖尿病患者需要注射的剂量相当。
在胶囊释放其内容物后，它可以无害地通过消化系统。研究人员没有发现不良影响胶囊，由生物可降解聚合物和不锈钢组件制成。
麻省理工学院的团队现在正在继续与诺和诺德合作，进一步开发技术，优化胶囊的制造过程。他们认为，这种药物输送方式可以用于任何通常必须注射的蛋白质药物，如用于治疗类风湿关节炎或炎症性肠病的免疫抑制剂。它可能也适用于核酸，如DNA和RNA。
特拉弗索说:“我们的动机是让患者更容易服药，特别是需要注射的药物。”“最经典的是胰岛素但是还有很多其他的。”
