MIT研发的智能药丸可确认你是否服药

该系统可直接内置到现有的药片胶囊中，使用生物可降解的射频天线在服用后不久发送信号。信号发送后，药片的大部分电子元件在胃中安全分解，而一个微型射频芯片则通过消化道自然排出体外。研究人员表示，这种方法对必须严格遵守用药时间表的人群特别有帮助，包括依赖免疫抑制药物的器官移植患者，以及长期接受HIV或结核病等感染治疗的患者。麻省理工学院机械工程副教授、布莱根妇女医院胃肠病学家、麻省理工学院和哈佛大学布罗德研究所副研究员乔瓦尼·特拉弗索（Giovanni Traverso）指出：“我们的目标是确保这一技术能帮助人们获得所需的治疗，以最大限度地促进他们的健康。”特拉弗索是这项1月8日发表在《自然·通讯》（Nature Communications）上研究的资深作者，麻省理工学院研究科学家穆罕默德·吉拉汉·赛（Mehmet Girayhan Say）和前麻省理工学院博士后肖恩·尤（Sean You）为论文主要作者。为何用药依从性仍是一大挑战？不按处方服药是全球严重问题，每年因依从性差导致数十万可预防死亡，并造成数十亿美元可避免医疗费用。为解决此问题，特拉弗索团队此前研发过能在消化系统内长时间停留、按预定间隔释放药物的胶囊，虽在部分情况有效，但不适用于所有药物。他表示：“我们已开发出可在体内长期停留的系统，能提高依从性，但也意识到某些药物无法改变药片本身。问题在于，还能做些什么帮助患者和医护人员确认他们正在服药？”可吞咽信号系统的工作原理：新研究聚焦确认药片是否被服用，而非改变药物递送方式，采用可体外检测且对人体安全的射频信号。早期射频药物追踪依赖体内不易分解材料，需设备完整通过消化道。为降低胃肠道堵塞风险，麻省理工团队设计了使用后可安全降解的生物可吸收系统。发射信号的天线由锌制成并嵌入纤维素颗粒，选择这些材料是因其良好安全记录和医疗兼容性。特拉弗索称：“我们选择这些材料是看重其优异的安全性和环境兼容性。”锌-纤维素天线卷成紧凑形状与药物一同放入药片，胶囊由明胶制成，外涂层含纤维素及钼或钨，可防止吞咽前发射射频信号。服用后，涂层溶解释放药物和天线，天线接收外部读取器信号，与小型射频芯片配合发回服药确认，此过程通常在10分钟内完成。射频芯片约400×400微米，为市售非生物降解组件，可安全通过消化道，其余组件约一周内在胃中分解。赛表示：“组件采用锌和纤维素等医学广泛应用、安全特性公认的材料，设计为数天内分解。我们旨在避免长期积累，同时实现可靠的服药确认，该技术向临床应用推进时将持续评估长期安全性。”高危患者的潜在益处：动物实验中，系统成功将胃内信号传输至最远2英尺（约0.6米）外的接收器。研究人员设想，若用于人类，可将药片与可穿戴设备配对，直接向医疗团队传输数据。团队计划进一步临床前研究，希望不久后开展人体测试。器官移植受者是主要受益群体之一，因漏服免疫抑制药物可能迅速导致器官排斥。特拉弗索说：“我们优先关注不遵医嘱会对个人造成严重不利影响的药物。”其他潜在受益群体包括需药物预防堵塞的近期支架植入患者、结核病等慢性感染患者，以及神经精神疾病患者（这类疾病可能影响持续用药）。资金与支持：研究得到诺和诺德公司、麻省理工学院机械工程系、布莱根妇女医院胃肠病学分部及美国卫生高级研究计划局支持。