《Science》毫米級口服微針藥丸，用于輸送胰島素

　　近一個世紀以來，糖尿病患者依靠注射胰島素來控制病情。幾乎一樣長的時間里，研究人員也在探索口服胰島素的方法。雖然胰島素注射可以挽救生命，但對患者來說，注射不方便，令人不愉快，笨重而且成本越來越高，因此醫療保健提供者經常推遲胰島素注射的處方，而傾向于使用效果較差的口服藥物。麻省理工學院、諾和諾德制藥公司（Novo Nordisk）和布里格姆婦女醫院的一組研究人員開創了一種新的允許口服胰島素的方法，從而避免注射，這種方法使口服胰島素離臨床更近了一步。在諾和諾德的資助下，科學家們合作開發了一種可攝取的毫米級針，可以將胰島素注射到大型動物模型的胃里。該研究發表在Science雜志上。

　　“這些工作建立起來，并且有一些積極的關鍵的臨床數據支持，包括當藥物注射到胃壁時，藥物可以很快地分布到全身。此外，我們還認識到，胃對尖銳的疼痛不敏感，對細小尖銳的物體非常寬容，”該文章的共同通訊作者，布里格姆胃腸科的胃腸病學家，C. Giovanni Traverso博士說。

　　Traverso和他的同事們必須克服幾個挑戰，包括極端的酸堿度、厚的黏液層、溫度和微針向胃壁注射的方向。他們的可食裝置，被稱為自我定向毫米級治療儀（self-orienting millimeter scale applicator，SOMA）。該裝置受到自我定向豹龜（leopard tortoise）的啟發，這種龜類可以在背朝地的時候翻身，優化了SOMA的形狀和密度分布，使微針每次都能以相同的方向落在胃中。

　　大約有豌豆大小的SOMA裝載有一根胰島素制成的針，它的注射由一個彈簧控制，彈簧由糖盤固定。胃部的濕度是糖盤成為微注射的觸發因素。固體胰島素針能夠提供足夠劑量的藥物。其尺寸和材料組成與之前批準的FDA可食設備相似。

　　“SOMA系統和系統本身的科學原理有可能使大分子（如肽、蛋白質和核酸）能夠經口遞送，”該文章的共同通訊作者，哈佛-麻省理工學院健康科學與技術部的Robert Langer教授說。“這一發現不僅有可能改變藥物的釋放，而且也有可能改變藥物的發現，因為目前大多數藥物發現的努力都是為了創造病人可以口服的小分子藥物。”

　　以豬為模型系統，研究小組給它們服用了含有0.3毫克人胰島素和聚（乙烯）氧化物（PEO）的微針。然后，測量胰島素/PEO組合在血液中的含量和 5只動物的血糖水平。研究小組發現血糖水平明顯下降，血液中的活性藥物水平與五個皮下注射胰島素對照組的水平相似。研究小組沒有發現胃部注射導致組織損傷或異常跡象，動物也沒有任何痛苦的跡象，也沒有進食或糞便模式的變化。

　　重要的是，作者注意到SOMA只對禁食狀態的動物起作用。他們還需要進一步的研究來確定每日胃注射的慢性影響。

　　“雖然還需要進一步的研究，但SOMA代表了一個有潛力提供多種藥物的平臺。我們的結果是令人鼓舞的，并證明進一步評估這種口服胰島素和其他藥物的技術是合理的，”Traverso說。