芯片植入给药：一个可以实现的神话

2013-03-29爱医培训

将微芯片植入皮下控制释放药物似乎是属于未来时代的异想天开，而新近发表在科学转化医学杂志(Science Translational Medicine)上的一个研究告诉我们，芯片植入給药时代正离我们的生活越来越近。

芯片药物核心技术已有15年的研发历史，而该研究是在人体内进行无线控制释放给药系统的测试。研究人员为罹患骨质疏松症的女性腰部植入芯片，药物释放经远程控制激活。研究结果表明，芯片药可控制释放正确的药量，而且没有副作用。该创新项目曾在美国科学促进协会(AAAS)年会中进行交流讨论。美国麻省理工学院(MIT)Robert Langer教授为设计人员，他认为药物芯片的可编程性将为人类医学的发展开辟新纪元。本研究芯片药物被用于治疗骨质疏松症，但其应用远不止于此，还可用于改善其他诸多疾病的治疗，比如多发性硬化症，疫苗给药，以及用于肿瘤治疗和疼痛管理等。

程序化给药系统

合作著作人Robert Farra博士介绍称，芯片药采用了生物相容性材料，内部包括电子元件及载药芯片，总体积大约为5cm*3cm*1cm，与一台心脏起搏器的大小相仿。指甲盖大小的芯片与一系列微小的、被单独密封的药物“小井”相连，小井中所盛的药物为甲状旁腺激素制剂特立帕肽(一种对抗骨质疏松的药物)。药物小井的顶端由一层铂钛合金所制的薄膜覆盖，在一股小电流作用下，薄膜破裂，一次用药所需药量便释放出来。因具有可编程性，给药时间可以控制，剂量亦可提前设定，给药及相应剂量亦可由无线电信号远程触发。Michael Cima教授说，当芯片药中的微处理器发出发射电流的指令，被电流击中的薄膜会在25微秒内分解，然后药物可选择性进入其周围的毛细血管后入血。

该芯片药在丹麦7名65-70岁妇女中进行测试。研究结果表明，芯片药释放特立帕肽同现行通用的注射笔给药方式一样有效，虽然没有正式评估药物疗效，但使用者已有骨形成改善的迹象。同时，没有发现相关的副作用。

该研究起始于麻省理工学院，目前由一家独立出的公司Microchips Inc负责开发。公司正致力于扩大系统容量以便装载更多的药物。本研究中每个芯片药中仅有20个药物小井，公司认为未来药物小井装载量可达数百个，但产品上市至少还需要五年时间。

应用前景看好

加州大学圣迭戈分校生物工程系的John Watson教授对此研究发表评论并指出了设备需要改进之处。他说，本研究中有一例患者体内的芯片药发生了故障，该患者为第8名患者，未纳入研究分析中，其芯片仅释放出20个药物井中的一个。好在其他7名患者体内的芯片药全部释放。但芯片药通过美国国家食品药品监督管理局(FDA)的批准并达到本研究所提到的临床应用前景可能还需要多年时间。

英国国立骨质疏松症学会的护士Julia Thomson认为，虽然这个研究很小，但成果却非常令人兴奋，甲状旁腺激素治疗方法的缺陷在于患者需要每天自己注射用药，依从性差，很多患者会因为繁琐的每日注射用药而放弃，这种植入设备开创了一种全新的甲状旁腺激素的给药方法，无疑会改善患者的用药依从性。目前自我管理式日注射设备深受欢迎，相信未来自动给药系统也会大行其道。

马萨诸塞州的研究人员称，终的设想是，开发一种将装载多种不同药物的芯片与敏感元器件结合的设备，可感知机体状况的变化并给于相应的药物治疗。