【導(dǎo)讀】美國研究人員設(shè)計出一種新型長效藥物遞送系統(tǒng)，單次皮下注射即可實現(xiàn)數(shù)月甚至數(shù)年的藥物遞送，該研究成果3月24日發(fā)表于《自然·化學(xué)工程》期刊。來自麻省理工學(xué)院（MIT）的研究團隊表示，該技術(shù)可用于長效避孕藥或其他需要長期給藥的藥物，例如抗艾滋病毒藥物或控制精神分裂癥等慢性精神疾病的藥物。
他們的藥物遞送方法是將藥物制成微小晶體的懸浮液，注射后這些晶體可自行組裝成長效藥物儲存庫。與當(dāng)前的長效藥物配方相比，這些晶體可使用更細(xì)的針頭進行注射，從而減輕患者的注射痛苦，并可能適合患者自行注射。
該項目源于蓋茨基金會資助的一項旨在擴大避孕選擇范圍的努力，特別是在中低收入國家（LMICs）。該項目已研發(fā)出一種可持續(xù)六個月至兩年的長效藥物儲存庫。“總體目標(biāo)是讓女性能夠獲得多種易于使用的避孕方式，這些方式適用于發(fā)展中國家，且具有不同的作用持續(xù)時間。”
該論文的主要作者之一維維安·費格（Vivian Feig）評論道。她曾就職于麻省理工學(xué)院，現(xiàn)為斯坦福大學(xué)機械工程助理教授?！霸谖覀兊奶囟椖恐?，我們試圖將長效植入物的優(yōu)勢與可自行注射制劑的便利性相結(jié)合。”她補充道。
目前的長效藥物儲存庫配方技術(shù)，要么是在注射后將藥物分散到組織中，通?？沙掷m(xù)長達三個月；要么使用聚合物來增加需要注射的體積。麻省理工學(xué)院團隊測試了一種避孕藥物左炔諾孕酮的配方，該藥物形成不溶于水的晶體，并懸浮在苯甲酸芐酯溶劑中。這種溶劑在體內(nèi)的吸收速度較慢，使左炔諾孕酮晶體能夠聚集在一起形成藥物儲存庫。
在動物模型中，注射三個月后，仍有85%的活性藥物存在，不過，目前他們尚無法準(zhǔn)確確定治療水平能維持多久。研究人員表示，添加少量聚合物（占注射體積的1.6%，而當(dāng)前長效藥物配方中聚合物的占比高達98%）可以微調(diào)活性成分的釋放速率。
目前，他們正在開展進一步研究，以探究該技術(shù)如何在人體中實現(xiàn)長效藥物的遞送。
當(dāng)前藥物遞送技術(shù)仍面臨多重挑戰(zhàn)，主要有以下幾方面：
第一，遞送效率與精準(zhǔn)性不足：小分子藥物易受生理屏障限制（如血腦屏障），生物大分子藥物存在入胞困難等問題。解決方案包括開發(fā)納米載體（如脂質(zhì)體、LNP）實現(xiàn)靶向遞送，以及利用微針技術(shù)穿透皮膚或腫瘤微環(huán)境。例如，紫杉醇脂質(zhì)體通過靶向腫瘤血管顯著降低過敏反應(yīng)。
第二，生物相容性與安全性風(fēng)險：納米材料可能引發(fā)免疫反應(yīng)，病毒載體存在致癌風(fēng)險。解決方案聚焦材料優(yōu)化，如采用PEG修飾延長循環(huán)時間，或開發(fā)天然載體（如細(xì)胞外囊泡）降低免疫原性。例如，Lyfgenia基因療法采用慢病毒載體實現(xiàn)精準(zhǔn)遞送。
第三，藥物釋放控制難題：現(xiàn)有緩釋系統(tǒng)易出現(xiàn)釋放速率不穩(wěn)定。智能響應(yīng)系統(tǒng)（如pH敏感型納米顆粒）和植入式給藥裝置（如可降解微泵）可精準(zhǔn)調(diào)控釋放行為。例如，NTLA-2002基因編輯療法通過LNP實現(xiàn)CRISPR組件的時空可控釋放。
第四，產(chǎn)業(yè)化與規(guī)?；款i：復(fù)雜工藝（如微流控技術(shù)）推高成本。解決方案包括3D打印制劑、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)流程及透皮貼劑等簡化劑型。例如，Enhanze技術(shù)通過透明質(zhì)酸酶預(yù)處理實現(xiàn)單抗皮下快速給藥。
第五，個性化醫(yī)療支撐不足：缺乏針對個體病理特征的數(shù)據(jù)整合。需結(jié)合人工智能優(yōu)化遞送系統(tǒng)設(shè)計，并建立多學(xué)科交叉研發(fā)平臺。例如，智能貼劑通過傳感器實時監(jiān)測血糖并調(diào)整藥物釋放。
未來，通過材料科學(xué)、人工智能與臨床醫(yī)學(xué)的深度融合，有望實現(xiàn)從“被動遞送”到“主動調(diào)控”的跨越，推動藥物遞送系統(tǒng)向智能化、精準(zhǔn)化、個性化方向發(fā)展。
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