近一个世纪以来，糖尿病患者依靠注射胰岛素来控制病情。几乎一样长的时间里，研究人员也在探索口服胰岛素的方法。虽然胰岛素注射可以挽救生命，但对患者来说，注射不方便，令人不愉快，笨重而且成本越来越高，因此医疗保健提供者经常推迟胰岛素注射的处方，而倾向于使用效果较差的口服药物。麻省理工学院、诺和诺德制药公司（Novo Nordisk）和布里格姆妇女医院的一组研究人员开创了一种新的允许口服胰岛素的方法，从而避免注射，这种方法使口服胰岛素离临床更近了一步。在诺和诺德的资助下，科学家们合作开发了一种可摄取的毫米级针，可以将胰岛素注射到大型动物模型的胃里。该研究发表在Science杂志上。
“这些工作建立起来，并且有一些积极的关键的临床数据支持，包括当药物注射到胃壁时，药物可以很快地分布到全身。此外，我们还认识到，胃对尖锐的疼痛不敏感，对细小尖锐的物体非常宽容，”该文章的共同通讯作者，布里格姆胃肠科的胃肠病学家，C. Giovanni Traverso博士说。
Traverso和他的同事们必须克服几个挑战，包括极端的酸碱度、厚的黏液层、温度和微针向胃壁注射的方向。他们的可食装置，被称为自我定向毫米级治疗仪（self-orienting millimeter scale applicator，SOMA）。该装置受到自我定向豹龟（leopard tortoise）的启发，这种龟类可以在背朝地的时候翻身，优化了SOMA的形状和密度分布，使微针每次都能以相同的方向落在胃中。
大约有豌豆大小的SOMA装载有一根胰岛素制成的针，它的注射由一个弹簧控制，弹簧由糖盘固定。胃部的湿度是糖盘成为微注射的触发因素。固体胰岛素针能够提供足够剂量的药物。其尺寸和材料组成与之前批准的FDA可食设备相似。
“SOMA系统和系统本身的科学原理有可能使大分子（如肽、蛋白质和核酸）能够经口递送，”该文章的共同通讯作者，哈佛-麻省理工学院健康科学与技术部的Robert Langer教授说。“这一发现不仅有可能改变药物的释放，而且也有可能改变药物的发现，因为目前大多数药物发现的努力都是为了创造病人可以口服的小分子药物。”
以猪为模型系统，研究小组给它们服用了含有0.3毫克人胰岛素和聚（乙烯）氧化物（PEO）的微针。然后，测量胰岛素/PEO组合在血液中的含量和 5只动物的血糖水平。研究小组发现血糖水平明显下降，血液中的活性药物水平与五个皮下注射胰岛素对照组的水平相似。研究小组没有发现胃部注射导致组织损伤或异常迹象，动物也没有任何痛苦的迹象，也没有进食或粪便模式的变化。
重要的是，作者注意到SOMA只对禁食状态的动物起作用。他们还需要进一步的研究来确定每日胃注射的慢性影响。
“虽然还需要进一步的研究，但SOMA代表了一个有潜力提供多种药物的平台。我们的结果是令人鼓舞的，并证明进一步评估这种口服胰岛素和其他药物的技术是合理的，”Traverso说。
首页
