據New Atlas報道，口服胰島素而不是通過常規注射的技術將是醫學科學中改變遊戲規則的進步，麻省理工學院（MIT）的科學家們多年來一直在為這個目標而努力。他們的最新創造是一種藥物膠囊，它使用一個機器人的隧道式頭部鑽過小腸的粘液，讓胰島素直接進入細胞。
口服像胰島素這樣的大蛋白藥物的困難與消化道內的惡劣環境有關。這裡的條件是高度酸性的，即使藥物沒有被降解，它們也很難穿透襯在消化道內的粘液屏障。
麻省理工學院的科學家們一直處於旨在克服這些困難障礙的先進藥物輸送系統的最前沿。他們的工作涉及刺穿腸道組織的微針膠囊，以及其他能夠進入胃粘膜的微針膠囊。我們還看到麻省理工學院的工程師們開發了能安全地駐留在腸道內並隨着時間推移緩慢釋放藥物的材料，以及其他能對光線作出反應而激活藥物的創新系統。
被稱為“RoboCap”的最新系統由一個塗有明膠的機器人帽組成，它能對小腸中的特定pH值做出反應而溶解。這將關閉一個板載電路，觸發一個由微型生物相容性電池驅動的內部馬達，從而使膠囊開始旋轉。
RoboCap大約有多種維生素的大小，並在豬腸道中進行了測試，其旋轉運動使它能夠鑽入粘液屏障。這種旋轉動作機械地置換了粘液屏障，並同時打破了含有藥物的隔層，使它們能夠被釋放到腸道內的細胞中。
在他們的動物實驗中，該團隊能夠有效地傳遞胰島素以及一種稱為萬古黴素的較大的肽類抗生素，這種抗生素用於治療各種感染。RoboCap能夠提供的劑量是沒有隧道機制設計的標準膠囊的20至40倍，而且一旦完成工作，它就能安全地通過消化道。同時，粘液層被發現在幾小時內就能自我修復。
領導這項研究的Giovanni Traverso說：“RoboCap所做的是暫時取代最初的粘液屏障，然後通過最大化藥物在局部的分散來加強吸收。通過結合所有這些因素，我們確實最大限度地提高了我們的能力，為藥物的吸收提供了最佳情況。”
實驗是在小腸上進行的，但研究人員說，如果對明膠塗層進行調整，使其能夠在不同的pH值下溶解，那麼RoboCap可以被部署到胃或結腸中釋放其他藥物。
這項研究發表在《科學-機器人學》雜誌上。