口服給藥以無創(chuàng)、便捷、患者依從性高的優(yōu)勢，成為臨床及日常健康管理的主流方式，尤其為長期用藥或缺乏專業(yè)醫(yī)療支持場景提供治療保障。但急性應(yīng)急場景中，傳統(tǒng)口服依賴自主吞咽、注射需專業(yè)操作，均難兼顧時(shí)效與安全。野外作業(yè)者、認(rèn)知障礙者等常因無法自主服藥延誤救治，精神病患者給藥還存在安全風(fēng)險(xiǎn)。

為破解這一難題，浙江大學(xué)藥學(xué)院南科望研究員與香港城市大學(xué)于欣格教授團(tuán)隊(duì)展開聯(lián)合在Science Advances上發(fā)表題為

A gastric retentive robotic capsule enables emergency-prepared and responsive oral drug delivery in canine models

口服該膠囊后，內(nèi)部生物相容性超彈性鎳鈦合金支架自動(dòng)展開，因尺寸超過幽門直徑，可在胃內(nèi)安全滯留至少10周，預(yù)載藥物持續(xù)待激活。系統(tǒng)設(shè)三種觸發(fā)方式：智能手機(jī)藍(lán)牙一鍵人工觸發(fā)，及兩種閉環(huán)癥狀監(jiān)測自動(dòng)給藥（分別依賴外部穿戴傳感器、內(nèi)置傳感器，后者更省功耗與體積）。釋藥采用創(chuàng)新化學(xué)推進(jìn)技術(shù)，施加3V電壓溶解金納米隔膜后，鹽酸催化劑與檸檬酸、小蘇打推進(jìn)劑反應(yīng)產(chǎn)二氧化碳，推動(dòng)活塞排藥。膠囊集成于00號(hào)標(biāo)準(zhǔn)尺寸內(nèi)，含四組30 mg獨(dú)立藥室，可滿足數(shù)月多次緊急給藥需求。安全上，合金支架經(jīng)拋光并覆硅膠緩沖涂層，降低組織損傷風(fēng)險(xiǎn)；任務(wù)完成后，服用堿性溶液即可中和胃酸、弱化粘合劑，使支架分解排出。

圖1.胃駐留機(jī)器人膠囊

為適配各類緊急醫(yī)療情境，研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)了三種智能給藥模式。第一種模式借助智能手機(jī)實(shí)現(xiàn)一鍵遠(yuǎn)程觸發(fā)，觸發(fā)后30分鐘內(nèi)便能檢測出血藥濃度。第二種模式融合可穿戴設(shè)備對(duì)心率、血氧進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，一旦監(jiān)測到生命體征異常，便自動(dòng)釋放藥物。第三種模式將傳感器直接嵌入膠囊內(nèi)部，利用內(nèi)置加速度計(jì)識(shí)別疾病發(fā)作時(shí)的異常體動(dòng)特征，在癥狀出現(xiàn)后的5分鐘內(nèi)就能自主啟動(dòng)給藥程序。這三種模式為多場景、多樣化的急救需求提供了應(yīng)對(duì)方案。

圖2.機(jī)器人膠囊模式二給藥驗(yàn)證

本研究以南科望研究員（浙江大學(xué)藥學(xué)院）、于欣格教授（香港城市大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系）為共同通訊作者，浙江大學(xué)化工學(xué)院博士研究生黃浩和浙江大學(xué)藥學(xué)院博士后樊云龍為共同第一作者。

https://www.science.org/doi/epdf/10.1126/sciadv.ady6745

制版人： 十一

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