藥物遞送微針機(jī)器人,可以無痛將藥物遞送、注入胃腸道壁毛細(xì)血管網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)經(jīng)粘膜給藥、可控藥物釋放,能夠解決口服藥物吸收率低、代謝難度大問題,是一種新型口服給藥技術(shù)。
藥物遞送,在合適時間將一定劑量的藥物遞送到生物體內(nèi)正確位置。生物大分子藥物在重大疾病治療中發(fā)揮的作用越來越重要,口服給藥是常見的、患者依從性高的給藥方式,生物大分子藥物易在胃腸道中失活,口服生物利用度低,同時生物大分子藥物還存在生理屏障限制問題,而注射給藥患者依從性較低,因此新型給藥方式研究熱度高。
藥物遞送微針機(jī)器人研制難度大,面臨著微針控制模式、微針運(yùn)動模式、微針粘附行為、微針穿透性等研究難題,以及微針代謝可能引發(fā)腸梗阻等挑戰(zhàn)。早期,藥物遞送機(jī)器人研究通常采用外部電場、磁場驅(qū)動,或者彈簧驅(qū)動機(jī)器人進(jìn)入胃腸道,藥物遞送效率有限,且存在胃腸道損傷風(fēng)險。藥物遞送微針機(jī)器人可以避免這些問題。
我國藥物遞送微針機(jī)器人研究成果正在增多。2023年6月,廈門大學(xué)與廈門大學(xué)附屬中山醫(yī)院科研人員受不倒翁啟發(fā),設(shè)計了一種微針機(jī)器人,用于穿透結(jié)腸粘膜給藥,無需外部控制系統(tǒng)實現(xiàn)了快速定向(<0.6s)和粘膜粘附,最后安全排出,相關(guān)成果發(fā)表于《Advanced Functional Materials》期刊。
2024年1月,清華大學(xué)團(tuán)隊受刺豚膨脹啟發(fā),開發(fā)了一種利用腸蠕動來驅(qū)動微針刺入腸壁的無痛可降解給藥機(jī)器人,該微針機(jī)器人遞送胰島素的生物利用度達(dá)到23.6%,微針刺入部分腸壁恢復(fù)迅速,且沒有引起腸梗阻,相關(guān)成果發(fā)表于《Science Advances》期刊。
新思界
行業(yè)分析人士表示,我國政府對藥物遞送微針機(jī)器人技術(shù)發(fā)展極為重視。2024年8月,我國發(fā)布國家重點(diǎn)研發(fā)計劃“智能機(jī)器人”重點(diǎn)專項2024年度項目申報指南,提出針對載藥機(jī)器人大分子藥物口服吸收率低、遞送穩(wěn)定性差、降解排出難等瓶頸,研究可突破藥物遞送屏障的消化道微針給藥機(jī)器人,研制消化道驅(qū)動藥物遞送微針機(jī)器人樣機(jī)。