如果你漏服药物,你的药物可能会开始"告密"。
麻省理工学院(MIT)的科学家们开发出了一种突破性的智能药丸,它可以无线报告被吞服的瞬间,为医生提供了一种监测患者是否按时服药的方法。
这听起来可能很简单,但影响却很重大。研究表明,半数患有慢性疾病的美国人没有按照处方服用长期药物。
后果令人震惊:在美国,服药依从性差导致了12.5万例本可预防的死亡,造成25%的住院,并每年累积超过5000亿美元的可避免医疗成本。
人们漏服药物有许多原因:高昂的费用、对副作用的担忧、复杂的用药说明——而对许多人来说,仅仅是简单的健忘。
"我们的目标是确保这项技术能帮助人们获得所需的治疗,从而帮助最大化他们的健康,"医学工程副教授、该研究的主要作者乔瓦尼·特拉韦尔索(Giovanni Traverso)告诉麻省理工学院新闻。
过去,特拉韦尔索的实验室开发了可以在消化道中停留数天或数周的胶囊,按设定时间释放药物。但这种方法并不适合每种药物。
"我们已经开发出可以在体内停留很长时间的系统,我们知道这些系统可以改善服药依从性,但我们也认识到,对于某些药物,我们不能改变药丸本身,"他说。
"问题变成了:我们还能做些什么来帮助患者并帮助他们的医疗保健提供者确保他们确实在服药?"
答案是:射频(RF),这是一种可以从体外轻松检测到且对人类安全的信号。
尽管其他科学家曾尝试开发支持射频的药丸,但他们的设备使用了必须通过消化系统的不可降解组件,增加了潜在阻塞的风险。
特拉韦尔索和他的同事们通过设计一种药丸解决了这个问题,该药丸的射频天线由锌制成并嵌入纤维素中,卷起来后放置在药物胶囊内部。
胶囊的外层由明胶制成,表面涂有纤维素和钼或钨,它会阻挡射频信号,直到药丸到达胃部并开始分解。
"我们选择这些材料是因为它们具有非常良好的安全性,同时也考虑了环境兼容性,"特拉韦尔索解释道。
一旦被吞服,胃酸就开始溶解保护涂层,将药物和设备释放到体内。然后天线可以从外部接收器接收射频信号,并在微型射频芯片的帮助下,发送确认药丸已被摄入的信号。
"这些组件设计为在几天内分解,使用了安全性已得到充分证实的材料,如锌和纤维素,这些材料在医学中已经得到广泛应用,"麻省理工学院研究科学家、该论文的主要作者梅赫梅特·吉拉扬·萨扬(Mehmet Girayhan Sayan)说。
射频芯片大小约为400×400微米,是药丸中唯一不可生物降解的部分,但测试表明它能安全通过消化道。
"我们的目标是避免长期积累,同时能够可靠地确认药丸已被服用,而随着该技术向临床应用迈进,长期安全性将继续得到评估,"萨扬说。
为了测试这一概念,麻省理工学院团队在五只雌性家猪身上试用了这些胶囊——称为"SAFARI设备"——它们的消化系统与人类相似。
消化后,研究人员发现涂层溶解,设备被激活,射频信号成功从它们的胃部传输,并被两英尺外的外部接收器接收。
展望未来,研究人员设想设计一种人类可穿戴设备,可以接收信号并直接将其转达给患者的医疗保健提供者。
但不要指望很快就能吞下智能药丸。
尽管早期结果令人鼓舞,但在获得批准之前,这些设备需要在人类身上进行广泛的测试,以确认其安全性和有效性。
研究人员还需要弄清楚如何扩大生产规模,以便这些精心设计的胶囊能够被更广泛地制造和使用。
即使这种情况发生,也不太可能每张处方都会通过SAFARI设备来交付,因为生产这种设备几乎肯定会很昂贵。
"我们希望优先考虑那些在患者不遵医嘱时可能对个人产生真正有害影响的药物,"特拉韦尔索说。
研究人员指出,这可能包括最近接受器官移植并需要免疫抑制药物以防止身体排斥新器官的人。
其他潜在候选者包括患有神经精神疾病的人,他们的病情可能使他们更难持续服药,以及患有HIV或结核病等感染的患者,在这些情况下漏服药物可能会显著恶化疾病进展。
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