MIT开发新的机器人药物胶囊 可穿透粘液屏障进行口服胰岛素输送

据New Atlas报道，口服胰岛素而不是通过常规注射的技术将是医学科学中改变游戏规则的进步，麻省理工学院（MIT）的科学家们多年来一直在为这个目标而努力。他们的最新创造是一种药物胶囊，它使用一个机器人的隧道式头部钻过小肠的粘液，让胰岛素直接进入细胞。

口服像胰岛素这样的大蛋白药物的困难与消化道内的恶劣环境有关。这里的条件是高度酸性的，即使药物没有被降解，它们也很难穿透衬在消化道内的粘液屏障。

麻省理工学院的科学家们一直处于旨在克服这些困难障碍的先进药物输送系统的最前沿。他们的工作涉及刺穿肠道组织的微针胶囊，以及其他能够进入胃粘膜的微针胶囊。我们还看到麻省理工学院的工程师们开发了能安全地驻留在肠道内并随着时间推移缓慢释放药物的材料，以及其他能对光线作出反应而激活药物的创新系统。

被称为“RoboCap”的最新系统由一个涂有明胶的机器人帽组成，它能对小肠中的特定pH值做出反应而溶解。这将关闭一个板载电路，触发一个由微型生物相容性电池驱动的内部马达，从而使胶囊开始旋转。

RoboCap大约有多种维生素的大小，并在猪肠道中进行了测试，其旋转运动使它能够钻入粘液屏障。这种旋转动作机械地置换了粘液屏障，并同时打破了含有药物的隔层，使它们能够被释放到肠道内的细胞中。

在他们的动物实验中，该团队能够有效地传递胰岛素以及一种称为万古霉素的较大的肽类抗生素，这种抗生素用于治疗各种感染。RoboCap能够提供的剂量是没有隧道机制设计的标准胶囊的20至40倍，而且一旦完成工作，它就能安全地通过消化道。同时，粘液层被发现在几小时内就能自我修复。

领导这项研究的Giovanni Traverso说：“RoboCap所做的是暂时取代最初的粘液屏障，然后通过最大化药物在局部的分散来加强吸收。通过结合所有这些因素，我们确实最大限度地提高了我们的能力，为药物的吸收提供了最佳情况。”

实验是在小肠上进行的，但研究人员说，如果对明胶涂层进行调整，使其能够在不同的pH值下溶解，那么RoboCap可以被部署到胃或结肠中释放其他药物。

这项研究发表在《科学-机器人学》杂志上。