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医学的无针未来

探索无针药物输送的未来,包括尖端微针贴片技术和创新输送方法。

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如果你害怕打针,这里有个好消息:你可能不必总是被针扎。目前,注射是输送某些药物的最佳方式。例如,疫苗和胰岛素等药物由大分子组成,不能口服,因为它们会在消化道中分解。出于同样的原因,一些抗生素和抗病毒药物也以注射方式给药。但是针头很烦人。据3M公司称,约有10%需要定期注射的患者不遵守医生的指示,部分原因是自行注射既困难又痛苦。而且注射药物也很麻烦:它们必须在低温下储存,并且保质期有限。这就是为什么世界各地的生物技术公司都在研究无针输送这些药物的方法,从高科技药丸到简单的自制贴片,无所不包。

前进,小工具药丸

有一天,你可能不必打针,而是可以服用一颗看似普通的药丸,它的作用更像詹姆斯·邦德的小工具。药物储存在由糖制成的微小针头中,外面有一层聚合物涂层,可以防止它在消化道中过早分解。一旦“机器人药丸”到达肠道,它的保护性聚合物涂层就会溶解,同时溶解的还有药丸内部两个微小隔室之间的阀门。一个隔室装有柠檬酸,另一个装有小苏打,它们会发生反应产生二氧化碳——就像你小学时制作的桌面火山一样。

截图来自InCube Labs和Rani Therapeutics 二氧化碳会使一个小气球膨胀,将微小的糖针推入肠壁,在那里它们分离并释放药物进入血液。药丸的其余部分会随粪便排出体外。但是,这种未来药丸的上市还需要一段时间,并且不能保证它会进入市场。制药公司诺华(Novartis)正在与Rani Therapeutics合作开发这项技术,但他们不打算在未来一年半到两年内测试其可行性。

只需说“啊”

一家名为Catalent的制药公司正在开发一种不那么奇特的药丸。他们一直在研究将疫苗放入冻干片剂中,这种片剂会在舌下大约五秒钟内溶解。然后,构成药物或疫苗的分子会通过舌下的膜扩散到血液中。Catalent已经对他们的流感疫苗片剂版本进行了小鼠试验。(是的,这意味着制作非常小的片剂并将其放在小鼠的小舌下。“这本身就是一门艺术,”研究员罗伯特·史密斯告诉行业出版物《C&EN》。)更重要的是,Catalent表示其Zydis片剂在室温下的保质期长达四年。这比液体疫苗有了很大的改进,液体疫苗必须保持低温并迅速过期。尽管在大多数发达国家,药物冷藏不是问题,但在偏远和不发达地区,这是一个挑战,常常阻碍人们获得重要的疫苗。

CDC微针贴片。

按压

另一种正在尝试的方法是贴片。美国疾病控制中心(CDC)正在与佐治亚理工学院合作开发这样一种约一平方厘米的贴片。尽管它看起来像一个小创可贴,但它不是用粘合剂粘在皮肤上,而是用100根微小的针头。每根“微针”都不到一毫米长,由聚合物、糖和疫苗本身的混合物制成。当你将贴片按压在皮肤上时,这些微针会溶解到你的血液中。这种贴片的简单性可以使其更容易在医疗工作者稀缺的偏远地区进行疫苗接种。无针也帮助降低了工作人员接触血源性疾病的风险。CDC已经对疟疾疫苗的贴片版本在猴子身上进行了测试,它在它们的免疫系统中产生了强烈的反应。现在,该机构正在计划进行人体试验——但要等到2017年。

按压,第二部分

同时,3M公司开发了自己的微针贴片。它与CDC的贴片大小差不多,但只有12根针,每根长约1.5毫米。一个版本使用涂有干燥形式药物的实心针,另一个版本使用空心针注射液体药物。其理念是,需要定期注射的患者可以在家自行使用贴片,而不必去医生办公室打针。根据该公司,这种刺痛感的大小将取决于药物、剂量以及贴片将药物输送到血液中的速度。这些贴片已准备好进行临床试验,但3M尚未找到有兴趣尝试它们的制药公司。

图片来源:Ilya Andriyanov/ Shutterstock

深呼吸

另一种策略可能像吸入一样简单。吸入式流感疫苗已经上市,但到目前为止,这种方法对其他药物的效果并不理想。例如,四月份,研究人员测试了吸入式麻疹疫苗。它有效,但婴儿的免疫系统对注射版本反应更强烈。医生说,这种差异使得注射值得流泪,至少对于麻疹是这样。然而,对于每天需要注射多次的患者来说,避免几次注射可能意义更大。例如,许多糖尿病患者每天至少需要胰岛素两次,有时在用餐时还需要额外剂量。自二月份以来,一种名为Afrezza的吸入式胰岛素已在美国上市,但其在患者中的接受度很慢。原因尚不清楚,但制造商指出,美国联邦法律要求患者符合该药物的资格,该药物有一长串安全限制。例如,吸烟者和哮喘患者不能服用Afrezza。这种资格审查过程可能足以阻止一些患者和他们的医生。但吸入式药物可能仍有希望,尤其是在没有足够的医护人员接受注射培训的情况下。德克萨斯大学医学分部的研究人员最近宣布,吸入式埃博拉疫苗可以保护灵长类动物免受病毒侵害。它的效果足以进入人体临床试验。

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拭目以待

药物开发是一个漫长而昂贵的过程,大多数药物从未进入药店货架。据生物技术公司Lipp Life Sciences负责人Ralph Lipp称,只有大约10%的药物真正获得FDA批准并提供给患者。“再增加一种给药技术,你就可以再减去2%的可能性,”Lipp说。一方面,据《C&EN》报道,FDA不愿同时批准一种新药和一种新的给药方式。他们希望先看到新药通过熟悉的给药方式发挥作用。而Catalent公司的史密斯声称,他的公司一直面临着目前疫苗市场主要供应商的反对,他们不希望与无针疫苗接种方式竞争。“如果Catalent的口服方法真的成功,他们的流程可能会变得多余,”他告诉《C&EN》。尽管如此,如果患者可以选择无针,他们可能会很快青睐它。对减少针刺的需求可能会推动替代方案的开发,尽管面临挑战。也许几年后,当医生说“这不会痛”时,那将是真的。

顶部图片由 Volt Collection / Shutterstock 提供

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