新型仿生裝置讓口服胰島素不再遙遠

新型仿生装置让口服胰岛素不再遥远

自從人們發現胰島素能夠治療糖尿病的那一天,開發口服胰島素就一直是科學家們夢寐以求的目標。然而眾所周知,胰島素屬於蛋白質,直接口服會在消化道內被降解為氨基酸,失去應有的生理作用。雖然研究人員嘗試用各種手段開發口服胰島素,但這些製劑的效果大多很不理想。前不久,來自美國的研究人員獨出心裁,通過仿生學設計,開發出一款新的口服胰島素裝置。

來自美國麻省理工學院的研究人員從豹紋陸龜這種動物身上獲取了靈感。由於其獨特的外形和重心位置,豹紋陸龜在被外力推動後能夠迅速回到平衡位置。根據這一原理,他們設計了一種口服式的裝置。這種只有幾毫米見方的裝置在被吞服後,很快會進入胃內並達到平衡狀態,使其底部與胃壁接觸。這種裝置的底部是用可溶於水的糖類製成,其內部有一個朝向底部的微型針頭,與一根處於壓縮狀態的彈簧相連。因此,一旦裝置底部在胃內被溶解,彈簧就會被觸發,從而驅動針頭刺穿胃壁,將包裹在其中的胰島素釋放出來。

新型仿生装置让口服胰岛素不再遥远

A:新型口服胰島素裝置的工作原理是進入胃內後快速到達平衡位置,使其底部與胃壁接觸。隨後裝置底部被溶解,觸發其中的針頭將胰島素注射進胃壁;B: 裝置的實物照片;C: 這種裝置所借鑑的動物:豹紋陸龜; D:裝置內部示意圖,其中褐色部分是糖做的可溶解的底部,藍色部分是含有胰島素的針頭。圖片引自原論文。

研究人員在豬身上進行了試驗。結果表明,在空腹服用時,這種裝置可以達到與直接注射類似的釋放胰島素的效果,而且不會對胃壁造成長期的傷害。研究人員表示,這種新型裝置如果能夠通過臨床試驗,不僅可以被用來口服胰島素,還可以被用於其他不便直接口服的藥物,從而為患者帶來方便。

報道:https://cen.acs.org/pharmaceuticals/drug-delivery/Tortoise-inspired-ingestible-device-flips/97/i6

http://science.sciencemag.org/content/363/6427/611


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