芯片植入給藥：一個不再遙遠的神話
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將微芯片植入皮下控制釋放藥物似乎是屬于未來時代的異想天開，而新近發(fā)表在科學轉化醫(yī)學雜志(Science Translational Medicine)上的一個研究告訴我們，芯片植入斤藥時代正離我們的生活越來越近。
芯片藥物核心技術已有15年的研發(fā)歷史，而該研究是首次在人體內進行無線控制釋放給藥系統(tǒng)的測試。研究人員為罹患骨質疏松癥的女性腰部植入芯片，藥物釋放經遠程控制激活。研究結果表明，芯片藥可控制釋放正確的藥量，而且沒有副作用。該創(chuàng)新項目曾在美國科學促進協(xié)會(AAAS)年會中進行交流討論。美國麻省理工學院(MIT)Robert Langer教授為設計人員之一，他認為藥物芯片的可編程性將為人類醫(yī)學的發(fā)展開辟新紀元。本研究芯片藥物被用于治療骨質疏松癥，但其應用遠不止于此，還可用于改善其他諸多疾病的治療，比如多發(fā)性硬化癥，疫苗給藥，以及用于腫瘤治療和疼痛管理等。
程序化給藥系統(tǒng)
合作著作人Robert Farra博士介紹稱，芯片藥采用了生物相容性材料，內部包括電子元件及載藥芯片，總體積大約為5cm*3cm*1cm，與一臺心臟起搏器的大小相仿。指甲蓋大小的芯片與一系列微小的、被單獨密封的藥物“小井”相連，小井中所盛的藥物為甲狀旁腺激素制劑特立帕肽(一種對抗骨質疏松的藥物)。藥物小井的頂端由一層鉑鈦合金所制的薄膜覆蓋，在一股小電流作用下，薄膜破裂，一次用藥所需藥量便釋放出來。因具有可編程性，給藥時間可以控制，劑量亦可提前設定，給藥及相應劑量亦可由無線電信號遠程觸發(fā)。Michael Cima教授說，當芯片藥中的微處理器發(fā)出發(fā)射電流的指令，被電流擊中的薄膜會在25微秒內分解，然后藥物可選擇性進入其周圍的毛細血管最后入血。
該芯片藥在丹麥7名65-70歲婦女中進行測試。研究結果表明，芯片藥釋放特立帕肽同現行通用的注射筆給藥方式一樣有效，雖然沒有正式評估藥物療效，但使用者已有骨形成改善的跡象。同時，沒有發(fā)現相關的副作用。
該研究起始于麻省理工學院，目前由一家獨立出的公司Microchips Inc負責開發(fā)。公司正致力于擴大系統(tǒng)容量以便裝載更多的藥物。本研究中每個芯片藥中僅有20個藥物小井，公司認為未來藥物小井裝載量可達數百個，但產品上市至少還需要五年時間。
應用前景看好
加州大學圣迭戈分校生物工程系的John Watson教授對此研究發(fā)表評論并指出了設備需要改進之處。他說，本研究中有一例患者體內的芯片藥發(fā)生了故障，該患者為第8名患者，未納入研究分析中，其芯片僅釋放出20個藥物井中的一個。好在其他7名患者體內的芯片藥全部釋放。但芯片藥通過美國國家食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)的批準并達到本研究所提到的臨床應用前景可能還需要多年時間。
英國國立骨質疏松癥學會的護士Julia Thomson認為，雖然這個研究很小，但成果卻非常令人興奮，甲狀旁腺激素治療方法的缺陷在于患者需要每天自己注射用藥，依從性差，很多患者會因為繁瑣的每日注射用藥而放棄，這種植入設備開創(chuàng)了一種全新的甲狀旁腺激素的給藥方法，無疑會改善患者的用藥依從性。目前自我管理式日注射設備深受歡迎，相信未來自動給藥系統(tǒng)也會大行其道。
馬薩諸塞州的研究人員稱，最終的設想是，開發(fā)一種將裝載多種不同藥物的芯片與敏感元器件結合的設備，可感知機體狀況的變化并給于相應的藥物治療。
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