作为一名医生，我妈妈不怕针。但当她最近开始每天注射胰岛素治疗新诊断的糖尿病时，注射就成了一件令人沮丧的麻烦事。
注射是输送胰岛素、抗体、RNA 疫苗、 GLP-1 药物（例如 Ozempic ）和其他大分子的标准方式。与小化学品（例如阿司匹林）相比，这些药物通常含有如果作为药丸服用很容易被破坏的分子，因此注射成为最佳选择。
但没有人喜欢针。除了不适之外，它们还会引起感染、皮肤刺激和其他副作用。长期以来，科学家们一直试图避免使用其他药物输送方案（最常见的是药丸）进行注射，如果他们能够克服这些缺点的话。
本月，麻省理工学院和诺和诺德制药公司的研究人员从鱿鱼中汲取灵感，设计出可在胃和消化系统其他部位破裂的可摄入胶囊。
这些药丸模仿鱿鱼状的喷射装置，将其物质“喷射”到组织中。他们使用两种喷射机制。其中一种在较大的器官中效果最好，例如胃和结肠。另一种是针对较狭窄的器官（如食道）进行治疗。
研究人员写道，“这些创新设备将药物直接输送到”肠道，疼痛最小，而且无需针头。在狗和猪身上进行测试时，该系统以与注射类似的量向目标组织输送胰岛素、GLP-1 样激素和基于 RNA 的分子。
交付头痛
无论是疫苗、抗体还是癌症治疗，注射疫苗都会带来压力。但这些药物需要注射而不是药丸，这是有原因的：它们通常由较大的生物分子制成。其中包括依赖蛋白质和其他复杂分子的抗体或基于 RNA 的疫苗。将它们作为药丸输送是极其困难的。
一旦吞咽，大分子通常会很快被消化酶或肝脏破坏，限制其功效并增加潜在副作用的可能性。当然，与注射相比，服用药物更容易。因此，尽管面临挑战，科学家们长期以来一直在寻求制造可以替代疫苗和其他药物注射剂的药丸。
喷墨鱿鱼
这项新研究从墨鱼、鱿鱼和章鱼中寻找灵感。
这些生物具有多种能力，可以调节喷墨的压力和方向。该团队利用同样的想法在胃肠道中分配药物。通过将药物直接喷射到组织中，可以在身体分解药物之前吸收更多药物。
研究作者乔瓦尼·特拉维索 (Giovanni Traverso)告诉《自然》杂志，“我认为在这里需要理解的一个重要方面是，胃肠道由”许多部分组成，每个部分都有其独特的挑战。例如，胃就像一个气球，而肠则更有力。这些差异需要稍微不同的压力才能使治疗发挥作用。一般来说，压力不能太高，否则有损坏组织的风险。压力太低也是有害的，因为它无法输送足够的药物。喷雾的方向也很重要。
“我们所做的部分工作是确定需要施加多大的力才能使射流穿过组织，”特拉维索说。他们弄清楚了胃肠道的每个部分是如何吸收药物的，这样他们就可以在不造成损害的情况下调整吸收水平。接下来，他们设计了可摄入的胶囊，模仿鱿鱼和章鱼投射墨水的方式。
该设计有两个喷射系统，一个由螺旋弹簧驱动，另一个由压缩二氧化碳驱动，由湿度或酸释放，可以针对不同的组织。该药物被封装在正常大小的药丸中。一架喷气式飞机将药物喷射到胃等大型器官中。另一种喷射的目标是较小的胃肠道，包括小肠。
优质配送
作为概念验证，该团队使用他们的系统向患有糖尿病类疾病的狗和猪输送胰岛素。
在一项测试中，系统显着提高了测试药物的水平，其效果类似于每日注射胰岛素。其他药物，如 GLP-1 药物、RNA 型疗法和抗体（抵抗感染和癌症的蛋白质）也以与注射相似的水平积累。释放药物后，生物相容性胶囊通过消化道。
现在判断该方法是否适用于人类还为时过早。但这项研究表明，有一天也许可以用药丸代替针头。
研究作者格雷厄姆·阿里克（Graham Arrick）在一份报告中说：“与需要与组织密切接触的小针相比，我们的实验表明，喷射器可能能够从远处或以微小角度输送大部分剂量。”新闻稿。
这些药丸可以在家中为需要每天服用胰岛素或其他注射药物的人使用，从而更容易控制慢性疾病。
莱斯大学的奥米德·维塞（Omid Veiseh）在新闻稿中表示，“这是一种令人兴奋的方法，可能对许多需要注射的生物制剂产生影响”，他没有参与这项研究。它“是口服药物输送领域的一次重大飞跃。”
图片来源： Unsplash上的Meressa Chartrand