美國麻省理工學院（MIT）領導的一個研究團隊開發了一種可以口服的胰島素膠囊，有望取代2型糖尿病患者每天必須使用的注射型胰島素。

該膠囊大小類似一顆藍莓，內含一根由壓縮胰島素製成的小針，在膠囊到達胃後注射。在動物試驗中，研究人員表明它們可以提供足夠的胰島素，將血糖水平降低的水平可媲美用傳統面板注射的。他們還證明，該膠囊也可用於輸送其他蛋白質藥物。這項研究已於2019年2月8日發表在《Science》上。

該研究通訊作者之一、David H. Koch研究所教授Robert Langer說：“我們真的很希望這種新型膠囊有朝一日可以幫助那些每天不得不透過注射治療的患者。”

該研究另一位通訊作者Giovanni Traverso是哈佛醫學院布里格姆婦女醫院的助理教授，也是麻省理工學院機械工程系的訪問學者。

幾年前，Traverso和Langer及其團隊開發了一種塗有許多微針的藥丸，可以用來在胃或小腸內壁注射藥物。對於這個新型膠囊，研究人員將設計改為只有一支針，這樣就可以避免將藥物注射到胃內部，在藥物會產生任何影響之前它們會被胃酸分解。

針尖由近100%的壓縮凍幹胰島素製成，使用的工藝與製成藥片的工藝相同。針筒不進入胃壁，由另一種生物可降解材料製成。

在膠囊內，針頭連線到壓縮彈簧上，壓縮彈簧由糖製成的圓盤固定。當膠囊被吞嚥後，胃液溶解糖盤釋放彈簧，並將針頭注入胃壁。

胃壁不存在疼痛受體，因此研究人員認為患者將無法感覺到注射。為了確保藥物被注射到胃壁，研究人員設計了他們的系統，以確保無論膠囊如何進入胃部，它都可以調整自身的方向，使針頭接觸到胃內壁。

Traverso說：“一旦服用了這種藥，你一定希望這個系統能夠自我矯正，以確保其與目標組織接觸。”

研究人員是從生活在非洲的豹龜身上獲得了自我定位的靈感。這種龜有一個又高又陡的龜殼，當它仰面朝天時也可以調整自己。研究人員利用計算機建模，為他們的膠囊設計出這種形狀的變體，使其即使在胃的動態環境中也能自我調整，重新定位。

研究第一作者、MIT的研究生Alex Abramson說：“最重要的是，當注射時針尖能與組織接觸。此外，如果一個人四處走動或胃在咕咕叫，它也不會朝著其首選方向移動。”

一旦針尖被注射進胃壁，胰島素就會以研究人員在製備膠囊時可控的速率溶解。在這項研究中，所有的胰島素都需要一個小時才能完全釋放到血液中。

在豬模型進行的試驗中，研究人員發現他們能成功地輸送高達300微克的胰島素。最近，他們已經能將劑量增加到5毫克，這與2型糖尿病患者所需的注射劑量相當。

當膠囊釋放藥物後，它可以無害地透過消化系統。研究人員發現，這種由可生物降解聚合物和不鏽鋼製成的膠囊沒有副作用。

MIT的研究團隊目前正繼續與諾和諾德公司合作，進一步開發該技術，最佳化膠囊的製造工藝。他們認為，這種型別的藥物輸送可能對任何通常需要注射蛋白質藥物的患者都有用，比如用於治療類風溼性關節炎或炎症性腸病的免疫抑制劑。它也可用於核酸，如DNA和RNA。

Traverso說：“我們的動機是讓患者更易服用藥物，尤其是那些需要注射的，最典型的是胰島素，但還有很多其他藥物。”