藥物遞送微針機器人,可以無痛將藥物遞送、注入胃腸道壁毛細血管網絡,實現經粘膜給藥、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。
藥物遞送,在合適時間將一定劑量的藥物遞送到生物體內正確位置。生物大分子藥物在重大疾病治療中發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。
藥物遞送微針機器人研制難度大,面臨著微針控制模式、微針運動模式、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腸梗阻等挑戰。早期,藥物遞送機器人研究通常采用外部電場、磁場驅動,或者彈簧驅動機器人進入胃腸道,藥物遞送效率有限,且存在胃腸道損傷風險。藥物遞送微針機器人可以避免這些問題。
我國藥物遞送微針機器人研究成果正在增多。2023年6月,廈門大學與廈門大學附屬中山醫院科研人員受不倒翁啟發,設計了一種微針機器人,用于穿透結腸粘膜給藥,無需外部控制系統實現了快速定向(<0.6s)和粘膜粘附,最后安全排出,相關成果發表于《Advanced Functional Materials》期刊。
2024年1月,清華大學團隊受刺豚膨脹啟發,開發了一種利用腸蠕動來驅動微針刺入腸壁的無痛可降解給藥機器人,該微針機器人遞送胰島素的生物利用度達到23.6%,微針刺入部分腸壁恢復迅速,且沒有引起腸梗阻,相關成果發表于《Science Advances》期刊。
新思界
行業分析人士表示,我國政府對藥物遞送微針機器人技術發展極為重視。2024年8月,我國發布國家重點研發計劃“智能機器人”重點專項2024年度項目申報指南,提出針對載藥機器人大分子藥物口服吸收率低、遞送穩定性差、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器人,研制消化道驅動藥物遞送微針機器人樣機。