MIT开发新的机器人药物胶囊 可穿透粘液屏障进行口服胰岛素输送

MIT开发新的机器人药物胶囊可穿透粘液屏障进行口服胰岛素输送据NewAtlas报道,口服胰岛素而不是通过常规注射的技术将是医学科学中改变游戏规则的进步,麻省理工学院(MIT)的科学家们多年来一直在为这个目标而努力。他们的最新创造是一种药物胶囊,它使用一个机器人的隧道式头部钻过小肠的粘液,让胰岛素直接进入细胞。PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1322099.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1322099.htm

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新研发的胰岛素口服胶囊可能会改变糖尿病患者的生活质量

新研发的胰岛素口服胶囊可能会改变糖尿病患者的生活质量许多糖尿病患者服用两种类型的胰岛素:速效和长效。注射后,速效胰岛素被迅速吸收,用于控制吃饭和吃零食时的血糖水平,并纠正高血糖。同时,长效胰岛素通常每天注射一次。它吸收缓慢,提供"背景"水平的胰岛素,帮助控制一天中的血糖。澳大利亚墨尔本皇家理工大学的一个科学家团队开发了一种能够提供胰岛素的新口服胶囊,它已显示出作为一种新的给药方式的前景。胰岛素是由称为肽的较小版本的蛋白质组成的。以前开发口服胰岛素的尝试发现,胃肠道内严重的pH值会降解肽,导致药物失去功能。其他蛋白质药物也遇到了同样的困难。为了解决这个问题,科学家们将胰岛素封装在置于肠道胶囊内的一种脂质纳米材料中。肠道胶囊的聚合物涂层可以防止胃的低pH值(高酸度)。该研究的主要作者JamieStrachan说:"该胶囊有一个特殊的涂层,目的是在胃的低pH值环境中不被分解,然后再由小肠的高pH值触发胶囊的溶解。我们将胰岛素包装在胶囊内的一种脂肪纳米材料内,该材料有助于伪装胰岛素,以便它能够穿过肠壁。"科学家们在动物实验中使用速效和慢效胰岛素测试了该胶囊的性能。虽然速效胰岛素胶囊被很好地吸收,但与注射方式相比,口服胰岛素生效的时间有很大的滞后性,这使得它不实用,但长效胰岛素胶囊取得了相对更有希望的结果。该研究的通讯作者夏洛特-康恩说:"我们对慢作用形式有很好的吸收结果--对于相同数量的胰岛素,比注射给药要好50%左右。研究结果显示,使用这些口服胶囊的慢作用胰岛素有真正的前景,糖尿病患者有一天可以在注射快作用胰岛素的基础上服用。"科学家们说,他们的胶囊设计是非侵入性输送胰岛素的"一个有希望的起点",并可用于输送其他蛋白质药物,如抗生素或用于治疗癌症的单克隆抗体。他们计划改进设计,在进入人体试验之前,开发出一种在特定时间段内给药的方法。该研究发表在《生物材料进展》(BiomaterialsAdvances)杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1355825.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1355825.htm

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新研发的口服药通过“化学微动器”直接向结肠壁提供胰岛素

新研发的口服药通过“化学微动器”直接向结肠壁提供胰岛素糖尿病患者必须仔细管理他们的血糖水平,通常是定期注射胰岛素。当然,口服药会简单得多,但不幸的是,胰岛素是一种脆弱的分子,在到达肠道被吸收到血液中之前会在胃酸中分解。长期以来,口服胰岛素一直是科学家们的一个重要目标,一些配方已进入人体临床试验的后期阶段。最近的工作探索了将激素封装在保护性涂层中以在胃的极端环境中生存的方法,但一旦到达肠道,胰岛素仍然被动地通过膜扩散到血液中,这并不是最有效的方法。其他研究试图用进入血液并只在葡萄糖水平上升时释放胰岛素的纳米颗粒、直接将胰岛素注入胃粘膜的微针胶囊或钻入肠粘膜的机器人胶囊来解决这个问题。在这项新的研究中,中国的科学家们开发了一种口服药丸,它不仅可以将胰岛素安全地运送到结肠,而且一旦到达结肠,就会主动钻进肠壁。这要归功于研究小组所说的推动药片的化学微动器。3毫米长的药丸含有镁质微粒子,溶液中含有胰岛素和一层脂质体,与小苏打混合,最后涂有酯化淀粉溶液。这些成分中的每一种都有特殊的作用。淀粉在药片通过胃部进入结肠的过程中起到保护作用。一旦到了那里,药片就会分解,直到微粒子暴露出来,让镁与水反应,产生一股氢气泡。这将药片推向结肠内壁,在那里它可以更有效地被吸收。在对大鼠的测试中,研究小组发现这些口服胰岛素药丸可以显著降低动物血液中的葡萄糖水平超过5小时,所维持的水平几乎与通过注射胰岛素的情况一样低。虽然还有很多工作要做,但该团队表示,这个系统不仅是向口服胰岛素药丸迈出了一步,而且可以用来制造传统上通过注射给药的其他药物的口服形式。该研究发表在ACSNano杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1338643.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1338643.htm

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模仿胰岛素的分子为新型糖尿病药物打开了新的大门

模仿胰岛素的分子为新型糖尿病药物打开了新的大门虽然胰岛素药片的想法很有前途,但这种类型的糖尿病治疗方法一直被激素的不稳定性以及它无法通过消化道而不被分解所阻碍。科学家们已经在这一领域取得了进展,他们开发了保护其不受消化酶影响的生物相容性包装,开发了不会分解的小药物分子,以及通过微针注射胰岛素的口服胶囊。沃尔特和伊丽莎-霍尔研究所的科学家们在这一领域取得了更大的突破,他们使用低温电子显微镜(EM)来观察复杂分子的细节。这使他们能够以原子级的细节建立胰岛素受体的三维图像,然后观察不同分子与它的互动方式。研究报告的作者NicholasKirk博士说:"通过低温电镜,我们现在可以直接比较不同的分子,包括胰岛素,如何改变胰岛素受体的形状。胰岛素的相互作用比任何人预测的都要复杂得多,胰岛素和它的受体在合作过程中都会极大地改变形状。"该团队首先重建了几种已知的与胰岛素受体相互作用并保持其开放和活性的肽。随后的实验导致了一种肽的识别,它以类似于胰岛素的方式完成这一任务。Kirk博士说:"胰岛素已经进化到小心翼翼地抓住受体,就像一只手把一双钳子放在一起。我们使用的肽成对工作,以激活胰岛素受体--就像两只手抓住外面的那对钳子。"科学家们对将他们的发现转化为治疗糖尿病的口服药所涉及的工作量不抱幻想。但他们说,这些发现解决了围绕无关分子是否能模仿胰岛素作用的一个长期谜团,因此"照亮了控制胰岛素受体信号传导的未开发路径以及开发胰岛素模仿剂的机会。""科学家们已经成功地用可以作为药片服用的药物取代了这些种类的模拟分子,但这仍然是一条漫长的道路,需要进一步的研究,但是知道我们的发现为1型糖尿病的口服治疗打开了大门,令人激动。"这项研究发表在《自然通讯》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1335335.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1335335.htm

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研究人员开发出新型胰岛素给药方法 舌下口服滴剂可取代注射剂

研究人员开发出新型胰岛素给药方法舌下口服滴剂可取代注射剂糖尿病的特征之一是无法产生足够的胰岛素来调节血糖水平。1型糖尿病患者和许多2型糖尿病患者每天需要注射几次胰岛素,通常是通过皮下注射。皮下注射不仅不舒服,病人也很难坚持,还可能造成生物垃圾。目前正在开发创伤较小的方法,并取得了不同程度的成功。实验性技术包括可控植入物或直接通过皮肤给药的超声波贴片,但主要的研究方向是口服胰岛素给药。毕竟,口服药物简单、无痛,而且许多人每天都在服用。但是,这也有一些问题。胰岛素是一种脆弱的分子,无法通过胃部到达肠道,在肠道中被血液吸收。将胰岛素封装在不同的材料中可能会有所帮助,甚至制作胶囊将胰岛素注入肠道内壁,但这样做意味着胰岛素首先要经过肝脏代谢,这会改变胰岛素的结构。在新的研究中,加拿大皇家哥伦比亚大学的研究小组开发了一种新的系统,它仍然可以被称为口服胰岛素。但它不是吞服,而是以滴剂的形式置于舌下。这种方法被称为舌下给药,适用于在胃部无法存活的药物。它之所以有效,是因为舌下组织含有大量毛细血管,能让药物迅速扩散到血液中。通常,这种方法对胰岛素不起作用,因为胰岛素是一种大分子,不容易穿过细胞。因此,研究小组将胰岛素与一种由鱼类副产品制成的细胞穿透肽(CPP)配对,使细胞更加多孔。"可以把它想象成一个向导,帮助胰岛素穿过迷宫,快速到达血液中,"这项研究的研究员吴嘉敏博士说。"这个向导能找到最佳路线,让胰岛素更容易到达它需要去的地方。研究小组在小鼠身上测试了这种技术。当胰岛素与CPP配对时,胰岛素能成功进入血液,控制血糖水平的效果与注射胰岛素差不多。如果没有引导肽,胰岛素往往会卡在口腔内壁上。目前,研究人员正在努力向商业合作伙伴授权这项技术。最近在《控释》杂志上发表的两篇论文对该系统进行了描述。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1433961.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1433961.htm

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宾大实现从莴苣中提取植物性胰岛素 可以以口服方式给药

宾大实现从莴苣中提取植物性胰岛素可以以口服方式给药在宾夕法尼亚大学牙科医学院的亨利·丹尼尔(HenryDaniell)的带领下,研究人员创造了一种很有前途的植物胰岛素,它含有胰岛素中天然存在的三种肽,更妙的是可以以口服的方式给药。与内部的遗传物质一样重要的是,植物细胞壁是药物疗效的关键。它们的坚固性保护胰岛素免受上消化道酸和酶的影响,直到药物到达肠道中的微生物,这些微生物才会释放胰岛素。从这里开始,胰岛素通过肠-肝轴到达目的地。在对小鼠的试验中,植物性胰岛素能够在15分钟内调节血糖,与自然分泌的胰岛素相当。用传统胰岛素注射治疗的小鼠血糖水平急剧下降,导致低血糖。“低血糖的风险是当前输送系统的最大缺点之一,甚至可能导致昏迷,”Daniell说。“我们的口服胰岛素含有所有三种蛋白质,并直接输送到肝脏。它的作用就像天然胰岛素一样,可以最大限度地降低低血糖的风险。”当前的药物(例如通过胰岛素笔注射)存在低血糖风险,而胰岛素泵提供的精确药物输送需要非常昂贵的硬件。目前的机器成本约为6500美元,使用寿命为三到四年。至于药物本身,基因工程的复杂过程本质上是一把“基因枪”,用于通过植物细胞壁发射人类胰岛素基因。这些基因被整合到植物的基因组中,并经过几代人的选择,从保留蓝图的种子中培育出来,让所有生长的植物都能用于生产胰岛素。研究发现,尽管这部分基因组发生了变化,但在试验中的植物和动物身上都没有发现任何不良影响。在基因完好无损的情况下,生菜可以被冷冻干燥、磨碎并准备好用于口服。宾夕法尼亚大学/(CCBy-NC-ND4.0)当前胰岛素疗法和植物基疗法的概述这些团队看到了这种胰岛素治疗方法的另一个巨大优势。目前的临床生产需要在受控的实验室条件、储存和运输下,在细菌或酵母细胞中培养激素。“我们已经看到有关疫苗剂量被销毁的新闻报道,因为一些国家在整个过程中没有冷藏资源,”丹尼尔说。“这是一个巨大的成本。使用我们的方法可以消除这种后期制作成本,因为我们已经反复证明该产品的有效性在货架上也可以保持稳定。”虽然小鼠研究的结果非常有希望,但要使这种方法使估计有5.37亿患有糖尿病的成年人中的许多人受益,还有一段时间。但研究人员有信心进行更大规模的试验,首先是糖尿病犬,然后是人类。“很多狗都患有糖尿病,主人必须每天在家注射3次胰岛素,”Daniell说。“我们过去曾对患有血友病或心脏病的狗进行过犬类研究,我们知道如何将植物粉末混合到它们的食物中并添加一些培根风味,他们当然会喜欢它。”2015年用改良生菜治疗血友病的研究也显示了针对多种疾病的有效、廉价且易于获得的植物疗法的潜力。“有了这个给药方式,我们改变了整个模式,而不仅仅是胰岛素,”他补充道。“我在一个发展中国家长大,看到人们因为买不起药物或疫苗而死去。对我来说,医疗保健的可负担性和全球可及性是我工作的基础。在这种情况下,我们在显着改进的同时让胰岛素变得更实惠。患者可以以更低的成本获得更好的药物。”该研究发表在《生物材料》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1365425.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1365425.htm

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新型可充气胰岛素泵:可减少疤痕组织形成以实现长期药物输送

新型可充气胰岛素泵:可减少疤痕组织形成以实现长期药物输送免疫系统的异物反应对保持我们的健康非常重要--但当这个异物是医疗植入物时它就不那么有用了。麻省理工学院(MIT)的研究人员现在已经开发出一种设备,其通过每12小时轻轻地充气和放气来防止植入物周围形成疤痕组织。当免疫系统检测到一个不属于身体的物体时它会做出反应以防止感染或其他并发症。该反应的一部分包括在物体周围形成一层厚厚的疤痕组织从而将其跟血管和组织隔开。但当上述物体是一个重要的医疗植入物时,这就造成了问题。这种疤痕组织会阻碍其功能,无论是药物释放还是刺激神经或神经元,随着时间的推移都会降低设备的效用。在以前的工作中,科学家们已经尝试过改变植入物的大小、设计润滑或药物掺杂的涂层、用软水凝胶制作植入物或用含有血管的胶原蛋白凝胶隐蔽植入物。在这项新研究中,麻省理工学院(MIT)的团队开发了一种新技术来对抗疤痕组织的形成--每隔12小时,该设备就会在5分钟内反复充气和放气。这具有降低中性粒细胞局部浓度的效果,中性粒细胞是启动疤痕组织形成过程的免疫细胞。该装置包含两个腔室--一个容纳药物有效载荷,而另一个则作为可充气的“启动库”。药物将随着时间的推移慢慢渗入体内或可以由致动器以较大的爆发力释放。该团队表示,尽管这种致动植入物不能完全防止疤痕组织的形成,但它能有效地减缓这一过程。但更重要的是,它将确实形成的疤痕组织的类型改变为具有高度排列的胶原纤维的结构,而不像普通疤痕组织那样阻碍药物分子的释放。研究小组在小鼠身上测试了该装置、输送胰岛素并测量动物的血糖水平。果然,在整个八周的测试期间,驱动版本继续有效地释放胰岛素。这比标准的非启动装置的性能要好得多,后者在两周后就开始失去效力,到八周后几乎完全不提供胰岛素。下一步,研究人员计划将该设备扩大到人体大小,从而帮助病人控制糖尿病或提供其他长期药物治疗如化疗。PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1301919.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1301919.htm

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