医学的未来可能涉及所谓的“活体药房”——由工程化细胞制成、直接植入体内的无线设备。今天发表的研究展示了这些设备如何通过编程同时生产并输送多种药物。西北大学等机构的科学家开发了这种名为“混合氧合生物电子系统用于植入治疗”（简称HOBIT）的植入物。在大鼠测试中，该设备可同时稳定提供三种药物，包括一种GLP-1药物。更重要的是，他们证明，得益于自持的氧气供应，大部分工程化细胞能在体内存活至少一个月。研究人员在论文中写道：“这项技术有潜力成为细胞治疗平台，通过微创植入提供临床相关剂量的药物。”论文于周五发表在《Device》期刊上。
活体药房
药物使用中最大的障碍或许是依从性。由于多种原因，人们往往难以按医嘱服药。对于慢性病患者，尤其是需要服用多种不同给药方案的药物时，这个问题更加突出。西北大学、莱斯大学和卡内基梅隆大学的科学家认为，HOBIT及类似技术有望在很大程度上解决这一严重问题。这些微型设备中装满了经基因工程改造的细胞，可产生所需药物。一旦植入体内（通常就在皮下），细胞就能按需输送药物，无需任何繁琐操作，同时设备的结构旨在保护细胞免受免疫反应的影响。
这些植入物面临的技术挑战之一是存活率。与其他细胞一样，这些活体药房需要氧气才能存活，而植入物的小尺寸限制了任何潜在的氧气储存量。然而，在过去几年里，研究人员一直在开发一种解决这一限制的方法：一种能通过电解附近水分子自行产生氧气的设备。2023年，他们发表了一项关于该技术的研究。在最新研究中，他们测试了这种新功能能否延长植入物的寿命。他们比较了HOBIT与没有局部供氧的对照组设备。设备被植入大鼠体内，设计用于产生抗HIV抗体、瘦素激素以及艾塞那肽（一种第一代GLP-1药物）。重要的是，这些药物半衰期各不相同，其中艾塞那肽最短，约为2.5小时。
在HOBIT设备中，所有三种药物在大鼠体内的水平在整个月的研究期间保持稳定，而半衰期最短的药物在非供氧设备中一周内就消失了。到研究结束时，HOBIT植入物中平均约65%的细胞仍然存活，而对照植入物中只有20%存活。在另一项针对一只7岁雄性食蟹猴的实验中，研究人员发现，这些设备（不含细胞）可以安全植入，一个月后取出，没有重大健康风险或严重免疫反应。
下一步是什么？
显然，HOBIT植入物仍处于早期开发阶段。还需要更多研究来确认它或类似设备能否安全可靠地用于人类。但研究人员对这一技术的未来充满希望。他们写道：“从这里开始，该平台可以扩展以针对多种疾病或细胞类型，以最大化疗效和可行性转化。”其他研究也表明，类似的植入物可用于有效恢复糖尿病患者的胰岛素分泌。团队接下来计划在更大动物身上测试设备，并探索如何将其用于治疗其他健康状况。
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