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【医疗黑科技】MIT中国博士后研发出药物传送新材料

唐女侠 · 2015-09-02
世界上最大的服药问题之一,大概就是患者的依从性,即人们忘了或者不愿服用药物,这个问题会导致数千亿美元的医疗费用。

世界上最大的服药问题之一,大概就是患者的依从性,即人们忘了或者不愿服用药物,这个问题会导致每年数千亿美元的医疗费用。需要服药达到一个疗程的病人必须定期按时服药,这对记性不好的患者是个不小的负担,如果坚持不下去,除了疾病有可能不被根治之外,还有可能带来更糟的后果,比如,间断的服药更容易诱导病菌的抗药性,这更会增加治疗的难度,所以必须确保“药不能停”。

日前,来自麻省理工(MIT)的科研人员张诗宜在导师Robert Langer教授指导下研发出一种能响应pH变化的聚合物凝胶制成的药丸,这种药丸的单次剂量就能坚持一个疗程,相关报道已刊登在材料学界顶级杂志《Nature Materials》上。据了解,这种缓释药物传送材料对pH值有非常高的敏感性,它可以长时间在胃部停留,并最终在小肠安全溶解掉。这种材料将在人体药物传送领域拥有非常大的应用前景,有可能改变目前服用药物的方式对那些需要接受持续治疗、经常吃药的病人来说尤为重要。

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通常情况下,胃会在3-5小时内自然清空其内容物,所以被保留的药物必须比胃末端动态“阀门”——直径平均2cm的幽门宽。该团队设计的超分子弹性体凝胶,包含聚丙烯酰基6-氨基己酸和甲基丙烯酸-丙烯酸乙酯共聚物,特别柔软灵活,可以被压缩折叠到胶囊里边,方便病人吞食下去,既小到能安全通过食道又能在胃中伸展开成直径3cm以上的环,甚至更大可以达到6cm。

为了证实该载药系统可行,团队将聚己内酯(PCL)珠作为一个假缓释剂嵌入这种弹性体凝胶的环中,然后将其塞进标准的明胶胶囊中。PCL具有便宜易得、熔点低等优点,广泛应用于载药。

另外,由于这种材料具有pH敏感性,所以它可以在胃部的酸性恶劣环境下存活下来,抵抗胃液的消化,缓慢释放它装载的药物,直到它在进入小肠后遇到pH值接近中性的环境才会开始溶解。这样就完全消除了发生肠道堵塞的风险。

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目前科研人员已经在猪身上进行了实验。他们发现,在摄取15分钟内,这些环扩大到原来的形状,在猪的胃内展开成为3.2厘米,并且能够保持环的完整性长达7天。通过了胃部之后,PCL凝胶溶解,从而使这些小的PCL块能够无阻塞地安全通过肠道。

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除了慢性病治疗之外,张诗宜表示,该种材料还能通过可食用电子芯片对人体胃部进行监控,也可以作为个人信息识别。此外,材料可以运载可膨胀结构,占领胃部空腔,取代不健康、风险大的切胃手术,帮助人们减肥。

团队已经申请了3个以上相关的专利,并成立了一家生物科技公司公司Lyndra,麻省理工学院已经授权其开展后续的研发和推广工作。张诗宜于2015年获得中组部的资助,将入职国家纳米科学中心任研究员。

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