对于糖尿病患者而言，注射胰岛素是目前为止最为有效的方法。但由于扎针既痛苦又麻烦，很多糖尿病患者都希望能够拥有更加简单安全的治疗方式，比如口服胰岛素。然而面对肠胃这个大熔炉，胰岛素在肠胃中只有被降解的份。

近日，麻省理工学院的工程师与诺和诺德（Novo Nordisk）公司的科学家合作，设计出一种能够携带胰岛素或是其他蛋白质药物的新型药物胶囊。这意味着注射胰岛素或将成为过去，全球超过1亿依赖胰岛素生活的人能够告别扎针痛苦。该研究成果发表在近日《Nature Medicine》杂志上。

DOI: 10.1038/s41591-019-0598-9

麻省理工学院教授Robert Langer博士和Giovanni Traverso教授此前开发了几款新的口服给药策略。之前的研究中，他们找到了一条切实可行的道路，将有效药物制成星型结构的小针包裹在药丸中，这样药物能够在胃中停留几天到几周的时间。

今年早些时候研究者开发出一种指甲盖大小的胶囊，这种胶囊中含有一根由压缩胰岛素制成的小针头。当胶囊抵达胃部，针头就会把药物注射到胃壁。

口服胰岛素胶囊示意图 图片来源：参考资料[1]

胃部注射仍有痛觉怎么破？转战小肠

然而，在胃部注射胰岛素会产生痛觉，这并不是研究人员想要达到的效果。于是Traverso教授将目光投向了小肠。大多数的药物都是通过小肠吸收的，一来是因为小肠的表面积非常大（250㎡，约一个网球场的面积），二来人体小肠缺乏痛觉受体。因此选择在小肠内进行无痛觉微注射理论上是可行的。

为了让胶囊到达小肠并进行微注射，研究人员在胶囊上涂上了一种聚合物，这种聚合物可以在酸性环境下存留下来。当胶囊到达小肠时，pH值越高，胶囊就会破裂，胶囊内的三条折叠臂就会弹开。

折叠臂上的微针 图片来源：参考资料[1]

每只折叠臂上都有一小块1毫米长的微针，可以携带胰岛素或其他药物。当折叠臂张开时，它们释放的力量使微小的微针穿透小肠组织的最外层。

担心肠道堵塞？不存在的

注射后针头会溶解并释放药物。这种折叠臂也是研究人员精心设计过的，为了减少肠道堵塞风险，折叠臂在履行完自己使命后便会断裂。

在猪的测试中，研究人员表明，这种30毫米长的胶囊可以有效地输送胰岛素，并立即产生降血糖反应。他们还表明，在应用微针注射后，肠内没有形成阻塞，并且折叠臂被安全地排出。

Robert Langer博士表示：“我们对实验室成员与合作伙伴共同开发的新型口服给药装置的最新成果感到非常满意，我们期待着将来能够为糖尿病患者和其他患者提供帮助。”

其他“口服胰岛素”的新进展

这并不是第一次报道口服胰岛素，此前《Science》杂志曾报道：受乌龟启发，科学家研制出一种能够在胃内壁上注射胰岛素的特殊“胶囊”。

2018年，该团队在《PNAS》期刊上发文揭示了一种可能：将胰岛素包裹在一种特殊的液体中，该液体的粘稠度等同于蜂蜜。

这些创新型技术可能需要数年时间，才能完成安全性和有效性试验。但是一旦获批上市，将会打破一个“百年空白”，为无数患者带来新的治疗选择。

参考资料：

[1] A luminal unfolding microneedle injector for oral delivery of macromolecules

[2] New capsule can orally deliver drugs that usually have to be injected

[3] “糖丸”或有望代替胰岛素注射？Science：研发灵感来自于乌龟