在胃中释放胰岛素的胶囊可以代替2型糖尿病患者的注射

麻省理工学院领导的一个研究小组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2型糖尿病患者每天必须给自己注射的药物。

这种胶囊大约有蓝莓大小，里面有一根由压缩胰岛素制成的小针，在胶囊到达后注射胃。在动物的测试中，研究人员表明，它们可以向将血糖降低足够的胰岛素到与通过皮肤注射产生的那些相当的水平。他们还证明了该装置可以适合提供其他蛋白质药物。

“我们真的希望这种新型太空舱有一天能有所帮助糖尿病患者也许任何需要疗法的人，现在只能通过注射或输液给予疗法，“罗伯特兰德，大卫·霍奇研究所教授，MIT综合癌症研究所的MIT科学研究所的成员，以及该研究的高级作者之一。

Giovanni Traverso是哈佛医学院布里格姆和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年开始担任教员，也是这项研究的高级作者。该论文的第一作者发表在2月8日的科学麻省理工学院的研究生亚历克斯·艾布拉姆森说。该研究团队还包括来自制药公司诺和诺德的科学家。

自我定位

几年前，特拉弗罗，兰杰和他们的同事开发了一种涂有许多微小针的丸，可用于将药物注入胃或小肠的衬里。对于新胶囊，研究人员改变了设计只有一针，让他们避免将药物注入胃内部，在那里他们将在任何效果之前被胃酸分解。

针头的尖端是由几乎100%压缩、冻干的胰岛素制成的，使用的过程与形成药片的过程相同。针尖是由另一种生物可降解材料制成的，不会进入胃壁。

在胶囊内，针被连接到一个被糖制成的圆盘固定的压缩弹簧上。吞下胶囊后，胃中的水溶解糖盘，释放弹簧，将针注入胃壁。

胃壁没有疼痛感受器，因此研究人员认为患者不会感觉到注射。为了确保药物被注射到胃壁，研究人员设计了他们的系统，这样无论胶囊如何落在胃里，它都能自我定位，使针头与胃的内壁接触。

Traverso说:“一旦你服用了它，你就希望系统能够自我调整，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特征的灵感。这种乌龟生活在非洲，它的龟壳上有一个又高又陡的圆顶，当它滚到背上时，可以让自己站直。研究人员利用计算机建模为他们的胶囊设计了这种形状的变体，这样即使在胃的动态环境中，胶囊也能重新定位。

艾布拉姆森说:“重要的是，我们在注射时要让针头与组织接触。”“而且，如果一个人四处走动，或者胃在咆哮，该设备也不会从首选的方向移动。”

一旦尖端针注入到胃墙在美国，胰岛素的溶解速度可以由研究人员在制备胶囊时控制。在这项研究中，所有的胰岛素需要一个小时才能完全释放到血液中。

患者更容易

研究人员在猪身上进行的试验表明，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2型糖尿病患者需要注射的剂量相当。

胶囊释放其内容物后，可以无害地通过消化系统。研究人员没有发现这种药物的副作用胶囊该产品由可降解聚合物和不锈钢部件制成。

麻省理工学院的研究小组目前正在继续与诺和诺德合作，进一步开发这项技术，并优化胶囊的制造过程。他们认为这种类型的药物传递可以用于任何通常需要注射的蛋白药物，例如用于治疗风湿性关节炎或炎症性肠病的免疫抑制剂。它也可以用于核酸，如DNA和RNA。

“我们的动机是让患者更容易服用药物，特别是需要注射的药物，”Traverso说。“经典之一是胰岛素，但还有很多人。“

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