患有1型糖尿病且沒有胰島素泵的普通人每年要在腹部注射700到1000次胰島素。患有激素紊亂性肢端肥大癥的人每月要去看一次醫(yī)生，接受一次疼痛的臀部肌肉注射治療。患有多發(fā)性硬化癥的人可能會(huì)每周注射三次干擾素β藥物以減緩病情，需要在手臂、腿部和背部之間不斷變換注射部位。

擁有400多項(xiàng)專利的醫(yī)學(xué)發(fā)明家米爾·伊姆蘭（Mir Imran）在過去的七年里一直在研究一種替代方法來(lái)遞送如上述病癥所用的大分子藥物。他的解決方案是一種不同尋常的“機(jī)器人”藥丸。最近在人體上對(duì)這種叫做RaniPill的機(jī)器人藥丸進(jìn)行了測(cè)試。

RaniPill膠囊在工作原理上像一個(gè)微型的魯布·戈德堡（Rube Goldberg）裝置：被吞下之后，膠囊行進(jìn)到腸道中，在那里，其外殼會(huì)溶解，兩種化學(xué)物質(zhì)發(fā)生混合而產(chǎn)生的氣體使氣囊充氣，推動(dòng)針頭刺穿腸壁將藥物送入血液之中。

很簡(jiǎn)單，是吧？

這可能并不簡(jiǎn)單，但到目前為止，它運(yùn)轉(zhuǎn)得不錯(cuò)：伊姆蘭的公司，總部位于圣何塞的Rani Therapeutics公司剛剛宣布成功完成了對(duì)該藥丸的第一次人體試驗(yàn)——一項(xiàng)20人參加的試驗(yàn)顯示，未放入藥物的膠囊版本（大約是魚油丸的大小）耐受性好，易于吞咽，并可安全地通過胃和腸道。

RaniTherapeutics公司董事長(zhǎng)兼首席執(zhí)行官伊姆蘭說：“吞下膠囊和將其排出方面，都沒有什么問題，最重要的是，氣囊充氣和放氣時(shí)沒有任何感覺。”

該公司稱，在進(jìn)行人體試驗(yàn)之前，他們進(jìn)行了100多次動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，測(cè)試了1000多個(gè)裝有各種類型大分子藥物（如胰島素和修美樂）的膠囊。

圖片來(lái)源：Rani Therapeutics公司

RaniPill膠囊（用紅色標(biāo)注了其輪廓），正在從胃部向腸道移動(dòng)。

RaniPill的外層是由一種特殊的涂層構(gòu)成的，它能保護(hù)藥丸免受胃酸的侵蝕。然后，當(dāng)藥丸被推入腸道，pH值上升到6.5時(shí)，涂層會(huì)溶解，釋放出一個(gè)癟的生物相容性聚合物氣囊。

當(dāng)氣囊暴露在腸道環(huán)境中時(shí)，其內(nèi)部由糖構(gòu)成的一個(gè)小夾點(diǎn)會(huì)溶解，導(dǎo)致夾點(diǎn)兩側(cè)的兩種化學(xué)物質(zhì)混合并產(chǎn)生二氧化碳。這種氣體會(huì)使氣囊膨脹，充氣的氣囊產(chǎn)生的外推壓力會(huì)將一個(gè)裝有藥物的可溶解的微針推入腸壁。人體腸道缺乏敏銳的痛覺感受器，所以微針注射是無(wú)痛的。

然而，該公司所進(jìn)行的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，腸壁上確實(shí)有很多很多的血管，所以藥物很快就被吸收到血液中。微針本身則會(huì)溶解。

最近完成的這次人體試驗(yàn)沒有在微針中裝填藥物，但計(jì)劃于今年開始的下一次試驗(yàn)將使用裝填了奧曲肽（一種給激素紊亂性肢端肥大癥患者施用的藥物）的微針。

已完成的這次試驗(yàn)中包括10位吞下膠囊前吃過東西的人和10位禁食的人。參與者吞下膠囊后，可以自由走動(dòng)并舉止如常，他們每隔30分鐘需要停下來(lái)拍一次X光片以追蹤膠囊位置和狀態(tài)。

根據(jù)伊姆蘭的說法，受試者說這種藥丸很容易吞咽。他說他自己已經(jīng)吞下了“不少”藥丸，其中一些是不喝水吞下去的。除了需要更長(zhǎng)的時(shí)間才能從吃過東西的人的胃里穿過去之外，食物似乎并沒有影響藥丸的表現(xiàn)。參與者在1-4天內(nèi)排出了氣囊的殘余部分。

伊姆蘭稱這個(gè)裝置為機(jī)器人，盡管它沒有使用電子部件，也沒有使用金屬。伊姆蘭說：“盡管它沒有大腦，也沒有電子元件，但它通過材料科學(xué)和人體化學(xué)之間的相互作用運(yùn)轉(zhuǎn)了起來(lái)。它可以自動(dòng)執(zhí)行單一的機(jī)械功能。”

對(duì)于RaniPill膠囊的下一個(gè)版本，伊姆蘭和他的團(tuán)隊(duì)正在開發(fā)用在氣囊中的微型無(wú)線傳感器。在使用時(shí)，傳感器可以發(fā)送藥物已經(jīng)遞送的無(wú)線信號(hào)，使得醫(yī)生可以監(jiān)測(cè)患者的依從性，而患者如果忘記了用藥，則他會(huì)收到一條提醒短信。

Rani Therapeutics公司已經(jīng)與諾華制藥公司和剛剛被武田制藥公司收購(gòu)的夏爾制藥公司建立了合作關(guān)系，測(cè)試使用該平臺(tái)來(lái)遞送各種藥物。