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  日前，南京大學(xué)鼓樓醫(yī)院趙遠(yuǎn)錦教授課題組在口服大分子藥物遞送的研究中取得重要進(jìn)展。課題組成員將磁響應(yīng)機(jī)器人整合到了微針體系中，并利用“堆積木”式的多步三維制備方式，構(gòu)建了磁控的可分離載藥微針機(jī)器人，開發(fā)了一種全新的口服大分子藥物遞送系統(tǒng)。該研究成果以“Magneto-responsive microneedle robots for intestinal macromolecule delivery”為題發(fā)表在國際頂級(jí)期刊《Advanced Materials》（先進(jìn)材料）雜志上。

  口服給藥具有給藥簡單、患者接受度高、使用方便、成本低等優(yōu)點(diǎn)，是一種非常普遍的給藥方式。然而，由于胃腸道復(fù)雜的生理環(huán)境，如豐富的消化酶、時(shí)空變化的pH值、粘膜屏障等，許多藥物經(jīng)口服后容易失活、吸收率低，尤其是蛋白質(zhì)等大分子藥物。為了解決這些問題，研究人員對(duì)口服給藥系統(tǒng)做了諸多改進(jìn)，比如進(jìn)行特殊的化學(xué)修飾、設(shè)計(jì)納米載體、或者開發(fā)用于胃腸道注射的物理裝置。盡管取得很多成果，但這些修飾過的藥物和藥物載體能否通過黏性消化液有效擴(kuò)散到作用部位仍存在爭議。此外，現(xiàn)有的胃腸注射裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可控性不足，并存在消化道阻塞等潛在風(fēng)險(xiǎn)。因此，開發(fā)一種有效的口服給藥系統(tǒng)仍備受期待。

  近日，南京大學(xué)鼓樓醫(yī)院趙遠(yuǎn)錦教授指導(dǎo)的研究小組提出了一種用于高效傳遞大分子的新型口服磁響應(yīng)微針機(jī)器人。該微針機(jī)器人由一個(gè)圓盤形狀的磁性基底、可分離的中間層和若干載藥針尖三部分組成。將這些微針機(jī)器人封裝到腸溶膠囊后，它們可以在胃液中保持穩(wěn)定，到小腸中釋放。由于磁性基底具有磁極性，微針機(jī)器人可以移動(dòng)到特定的位置且其針尖可以指向特定的方向。因此，釋放的微針機(jī)器人可以克服腸屏障，在磁力的幫助下扎入腸組織。隨后，中間層降解，針尖留在腸組織中進(jìn)行持續(xù)的大分子藥物運(yùn)輸，而磁性基底被排泄出去。課題組成員進(jìn)一步證明了這些微針機(jī)器人可以向豬的腸道內(nèi)遞送胰島素，并實(shí)現(xiàn)血糖的有效調(diào)控，表明了其在實(shí)際使用中的價(jià)值，暗示其作為口服胰島素遞送平臺(tái)的潛力。綜上所述，該微針機(jī)器人兼具微針穿透能力強(qiáng)、微創(chuàng)、操作簡單、藥物釋放性質(zhì)優(yōu)良的優(yōu)點(diǎn)和微型機(jī)器人遠(yuǎn)程導(dǎo)航、適應(yīng)于復(fù)雜惡劣環(huán)境、功能豐富的特性，有望成為一種前所未有的大分子藥物口服遞送系統(tǒng)。

  相關(guān)工作得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金和深圳市基礎(chǔ)研究計(jì)劃經(jīng)費(fèi)的支持。趙遠(yuǎn)錦教授是論文的唯一通訊作者，鼓樓醫(yī)院為該成果的第一完成單位。

  文章鏈接：https://doi.org/10.1002/adma.202104932