麻省理工學院的工程師開發了一種新藥，旨在確認患者何時真正吞嚥了藥片。該技術可以幫助解決醫療保健中普遍存在的問題，例如人們漏服藥物或提前停止治療。
該系統可以直接集成到現有的藥物膠囊中。並使用可生物降解的射頻天線。攝入後不久發出信號 當信號發送時 大多數藥物的電子元件會在胃中安全分解，而微小的射頻芯片會自然地穿過消化道並排出體外。
研究人員表示，這種方法可能對必須遵守嚴格給藥時間表的人有幫助。這包括依賴免疫抑製藥物的器官移植患者。以及接受艾滋病毒或結核病等感染長期治療的人。
麻省理工學院機械工程副教授、布萊根婦女醫院胃腸病學家、麻省理工學院和哈佛大學博德研究所準會員 Giovanni Traverso 表示：“我們的目標是確保為人們提供所需的治療，幫助他們實現最大程度的健康。”
特拉弗索是該研究的資深作者。 1 月 8 日發布 自然交流麻省理工學院研究科學家 Mehmet Girayhan Say 和前麻省理工學院博士後 Sean You 是該報告的主要作者。
為什麼藥物依從性是一個重大挑戰？
不遵守處方藥仍然是世界範圍內的一個嚴重問題。每年，不遵守規定都會導致數十萬人死亡。並導致數十億美元的可避免的醫療費用。
為了幫助解決這個問題，特拉弗索的實驗室一直在探索能夠長時間留在消化系統中的藥物輸送膠囊。通過按指定的時間間隔釋放藥物。儘管它在某些情況下可以工作。但這種方法並不適合所有藥物。
“我們開發了一種可以長期留在體內的系統。而且我們知道這些系統可以提高用藥依從性。但我們也知道，對於某些藥物我們無法替代藥丸，”特拉維索說。 “問題是，我們還能做些什麼來幫助那個人並幫助他們的醫療保健提供者確保他們得到藥物？”
可吞嚥式傳輸系統如何工作？
在這項新研究中，該團隊專注於一種不同的策略：確認是否服用了藥物。研究人員沒有改變藥物輸送方法，而是轉向無線電頻率。這是一種可以在體外檢測到的信號。並且被認為對人類使用是安全的。
以前的射頻藥物監測嘗試依賴於在體內不易分解的材料。這意味著整個裝置必須完好無損地通過消化系統。為了降低胃腸道阻塞的風險，麻省理工學院的團隊設計了一種生物可吸收系統。使用後可以安全分解
傳輸信號的天線由鋅製成，嵌入纖維素顆粒內。選擇這些材料是因為它們具有良好的安全記錄並且與醫療應用兼容。
“我們選擇這些材料是基於其出色的安全性和環境兼容性，”特拉維索說。
鋅纖維素天線被捲成緊湊的形狀並與藥物一起放置在片劑內。膠囊由塗有纖維素和鉬或鎢的明膠製成。這可以防止射頻信號在藥丸被吞下之前發出。
食用時塗層會融化。通過釋放藥物和天線。天線接收來自外部讀取器的信號。它與一個小型射頻芯片一起傳輸信息，確認藥丸已被吞嚥。這種交換通常在 10 分鐘內發生。
RF 芯片尺寸約為 400 x 400 微米，是一種不可生物降解的市售組件。旨在安全地通過消化道。大約一周後，所有剩餘成分都會在胃中分解。
“它的成分設計為使用具有良好安全記錄的材料（例如鋅和纖維素）在幾天內分解。它廣泛用於醫學，”薩伊說。 “我們的目標是避免長期積累。同時，可以可靠地確認藥物已被服用。並且隨著技術走向臨床使用，長期安全性將繼續得到評估。”
高危患者的潛在益處
在動物測試中，如果該系統適合人類使用，則可以成功地將信號從胃內部傳輸到兩英尺外的外部接收器。研究人員想像將藥丸與可穿戴設備配對，該設備可以將信息直接傳遞給患者的醫療團隊。
計劃進行更多臨床前研究。該團隊希望在不久的將來開始在人體上測試該技術。器官移植受者是可能受益最大的群體之一。這是因為錯過服用免疫抑製藥物會很快導致器官排斥。
特拉維索說：“我們希望優先考慮那些如果不堅持服用可能對個人非常有害的藥物。”
其他可能受益的群體包括最近接受支架治療、需要藥物預防阻塞的患者。患有結核病等慢性感染的個體以及患有可能會影響藥物依從性的神經精神疾病的個體。
資金和支持
該研究得到了諾和諾德公司、麻省理工學院機械工程系、布萊根婦女醫院胃腸科和美國健康高級研究項目局的支持。
