麻省理工學(xué)院的工程師們研發(fā)出一種創(chuàng)新的藥物注射新方法，將特定藥物制成微小晶體懸浮液進(jìn)行注射，既能實(shí)現(xiàn)高劑量給藥，還能減輕注射痛苦。藥物注入皮下后，晶體會(huì)自動(dòng)組裝成藥物“倉庫”，能持續(xù)數(shù)月甚至數(shù)年緩慢釋放藥物，大幅減少注射頻率。

（來源：MIT News）

這一成果有望應(yīng)用于長效避孕藥及其他需長期給藥的藥物輸送。由于藥物在注射前呈混懸狀態(tài)，可用患者更易接受的窄針進(jìn)行注射。

“我們證實(shí)了，借助一根小針頭，就能實(shí)現(xiàn)可控且持續(xù)數(shù)月甚至數(shù)年的藥物輸送?！甭槭±砉W(xué)院機(jī)械工程副教授、布萊根婦女醫(yī)院胃腸病學(xué)家、布羅德研究所成員 Giovanni Traverso 表示。

（來源：Nature Chemical Engineering）

目前，這項(xiàng)研究成果已經(jīng)發(fā)表在Nature Chemical Engineering上。論文的主要作者包括前麻省理工學(xué)院和 BWH 博士后、現(xiàn)任斯坦福大學(xué)機(jī)械工程助理教授 Vivian Feig，麻省理工學(xué)院研究生 Sanghyun Park，以及 Traverso 實(shí)驗(yàn)室的前訪問研究學(xué)者 Pier Rivano 。

另外，這項(xiàng)研究還得到了蓋茨基金會(huì)、Karl van Tassel 職業(yè)發(fā)展教授職位、麻省理工學(xué)院機(jī)械工程系、Schmidt 科學(xué)研究員博士后獎(jiǎng)學(xué)金、Rhodes Trust、武田獎(jiǎng)學(xué)金、Warren M. Rohsenow 獎(jiǎng)學(xué)金和 Kwangjeong 教育基金會(huì)獎(jiǎng)學(xué)金的部分資助。

更便捷的注射體驗(yàn)

這一項(xiàng)目最初由蓋茨基金會(huì)資助，旨在為發(fā)展中國家拓展避孕選擇。Feig 提到：“我們的目標(biāo)是為女性提供多種避孕方式，這些方式要便于管理，適合發(fā)展中國家使用，且作用時(shí)長各有不同。在我們這個(gè)項(xiàng)目里，我們想把長效植入物的優(yōu)點(diǎn)和自我管理注射劑的便捷性結(jié)合起來?！?/p>

目前，美國及其他國家市面上的注射混懸液藥物，注射后會(huì)分散到整個(gè)組織，藥效僅能維持約三個(gè)月。

還有一些能在皮下形成更持久貯藏劑的注射產(chǎn)品，但往往需要添加沉淀聚合物，這些聚合物占溶液重量的 23% - 98%，導(dǎo)致藥物注射難度加大。

麻省理工學(xué)院與布列根和婦女醫(yī)院團(tuán)隊(duì)致力于研發(fā)一種可通過小號(hào)針頭注射、藥效持續(xù)至少六個(gè)月到兩年的配方。

他們選用了左炔諾孕酮這種能形成晶體的疏水性避孕藥進(jìn)行研究。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，將其晶體懸浮在特定有機(jī)溶劑中，注射后晶體會(huì)組裝成緊密的植入物，而且，這種貯藏庫無需大量聚合物就能形成，所以藥物制劑仍可通過窄針頭輕松注射。

所用溶劑苯甲酸芐酯具有生物相容性，此前就被用作注射藥物添加劑。團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，該溶劑與生物液體混合性差，使得固體藥物晶體注射后能在皮下自組裝成藥物倉庫。

“溶劑很關(guān)鍵，它能讓液體通過小針頭注入，注入后晶體又能自動(dòng)組裝成藥庫。”Traverso 指出。

研究人員還發(fā)現(xiàn)，通過改變貯藏庫密度可調(diào)整藥物釋放速度。他們添加少量可生物降解的聚酯（如聚己內(nèi)酯）就能改變密度。

“只需添加按重量計(jì)不到 1.6% 的極少量聚合物，就能調(diào)節(jié)藥物釋放速率、延長藥效，同時(shí)還能保證藥物的可注射性。這體現(xiàn)了我們系統(tǒng)的可調(diào)性，能根據(jù)不同避孕需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，也能為其他治療應(yīng)用定制給藥方案。”Park 說道。

穩(wěn)定的藥物儲(chǔ)存庫

研究人員在大鼠體內(nèi)進(jìn)行皮下注射藥物溶液實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示藥物儲(chǔ)備在三個(gè)月內(nèi)保持穩(wěn)定，且能持續(xù)緩慢釋放。三個(gè)月實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，約 85% 的藥物仍留在倉庫中，表明藥物還能在更長時(shí)間內(nèi)繼續(xù)釋放。

“根據(jù)對臨床前數(shù)據(jù)的后續(xù)分析，我們預(yù)計(jì)這些藥物庫可能持續(xù)一年以上。后續(xù)研究也在進(jìn)行，以進(jìn)一步驗(yàn)證初步概念驗(yàn)證后的療效。”Park 表示。

藥物庫形成后結(jié)構(gòu)緊密，若在藥物完全釋放前需停止治療，可通過手術(shù)取出回收。

研究人員稱，該方法還可能用于輸送治療神經(jīng)精神疾病、HIV 和肺結(jié)核的藥物。

目前，他們正在開展先進(jìn)的臨床前研究，評(píng)估該方法向人體應(yīng)用轉(zhuǎn)化的可行性，研究其在更具臨床相關(guān)性的皮膚環(huán)境中的自組裝情況。

“這個(gè)系統(tǒng)很簡單，基本就是一種溶劑、一種藥物，再添加少量可生物吸收聚合物?，F(xiàn)在我們正在思考應(yīng)用于哪些適應(yīng)癥，是避孕，還是其他疾??？這是我們推進(jìn)人體轉(zhuǎn)化研究的下一步方向?！盩raverso 表示。

https://news.mit.edu/2025/engineers-develop-better-way-to-deliver-long-lasting-drugs-0324