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探索未来化学化工世界-智能给药
2017-03-22

你还在为每日数次的服药感到麻烦吗?你还在为注射而感到痛苦和不便吗?你还在为服药的安全性担忧吗?智能释药系统已经走进我们的生活,它正深入地改变着药物治疗,使药物治疗更加精确、高效、轻松和安全。

口服渗透泵片就是一个例子。渗透是一个普通的物理化学现象:用盐腌菜,水会渗出,就是渗透的作用。借助化学工程的力量,建立在这个现象上的渗透泵制剂,使精确给药成为可能。除了表面激光制造的释药孔外,渗透泵片看上去和普通药片没有什么区别,然而其内部别有奥秘:药片由片芯和片芯外的包衣膜构成。包衣膜选择性的只允许水通过,片芯则分成药层和推动层两层,由功能高分子骨架和渗透活性物质构成。人体消化道中的水,在渗透作用下透过包衣膜扩散入片芯,推动层吸水膨胀,药层吸水成为凝胶。膨胀的推动层挤压药层凝胶,使含药凝胶以几乎恒定的速率从释药孔中排出,在24小时甚至更长时间内实现药物的恒速释放。

在快速发展的智能释药领域,渗透泵不过是一个开始。多样化的治疗需求,需要更复杂的释药方式。一些疾病发作呈现节律性,通过控制药物的释放规律,可使血液中药物浓度变化和疾病发作的节律高度吻合,这种智能释药系统,被形象的称为“释药钟”。“释药钟”给心脏病患者带来福音,他们再不必凌晨起床吃药,而只需在睡前服下一片药,药片就会在心脏病高发的凌晨时间自动释放药物,使心脏病的风险大幅度降低。

很多疾病的治疗需要将药物释放到特定部位,比如肿瘤的化疗。智能释药系统可以像导弹那样,让药物精确的在肿瘤释放。环境条件可以改变释放。利用肿瘤环境的特异性,来控制药物释放,就可能使药物集中在肿瘤释放。和人体正常组织相比,肿瘤环境呈现酸性。科学家们合成出对pH高度敏感的材料,它们在酸性条件下溶解,而在中性条件下几乎不溶。用这种材料制造出包埋抗癌药物的纳米颗粒。这些纳米颗粒注射进血液后,通过循环系统到达肿瘤部位,在肿瘤酸性环境下溶解,准确将药物释放到肿瘤内部。这项技术被称为pH触发释药。科学家们还进一步在这些纳米粒的表面,装配上可以主动识别肿瘤细胞的分子(称为介导分子),在介导分子引导下,这些纳米粒可以更准确的进入肿瘤细胞,使肿瘤化疗效果显著提高,毒副作用则最大程度的降低。

智能给药.jpg

  肿瘤靶向


在不远的未来,快速发展的智能释药技术,将为疾病治疗提供更丰富的手段:比如实现生物药物的输送;比如从细胞甚至分子层面,控制药物释放的位置和速率;比如按照事先设定的程序,在长达数月到数年的时间内释放药物。靶向、控释、微纳等多种释药系统,将不断走入我们的生活,为人类的健康创造新的奇迹。