告別每日服藥！植入微型細胞工廠，體內長期自產抗艾藥物

“細胞工廠”植入裝置（圖片來源：萊斯大學的Jonathan Rivnay）

紅楓灣APP：美國西北大學科學家在《Device》（《細胞出版社》旗下期刊）上發表的一項研究稱，其研發出一種新型植入裝置——其內裝有經過基因工程改造的細胞，能夠同時自主生產HIV等多種治療藥物，且治療可穩定維持數周，患者或許無需每日服藥或注射。該項目還涉及萊斯大學和卡內基梅隆大學。

技術創新——自產氧氣

該新型植入裝置，將活體細胞與可內部產氧的電子元件結合，解決了該領域長期存在的技術難題——當治療性細胞在植入裝置內聚集時，它們會競爭氧氣，往往很快死亡。這既限制了藥物產量，也縮短了治療持續時間。

該研究突破的核心是——植入式治療混合供氧生物電子系統（HOBIT），其可利用電化學反應分解附近的水分子，為治療性細胞提供穩定的局部氧氣供應——即直接在細胞需要的地方產生氧氣。

研究方法

為了測試該裝置，科學家對細胞進行了工程改造，使其能同時產生三種生物制劑：

·抗HIV抗體

·用于2型糖尿病的GLP-1類似肽

·調節食欲的瘦素

研究團隊將該裝置植入大鼠皮膚下，并持續監測了30天的藥物水平。

結果顯示

?藥物遞送

·產氧的新裝置：三種藥物的遞送均保持穩定

·標準裝置（不產氧）：性能急劇下降。長效藥物持續下降，短效藥物維持不足1周

?細胞存活

·產氧新裝置：約65%的細胞保持存活

·標準裝置：約20%的細胞存活

?細胞密度

HOBIT中的細胞密度大約是傳統無氧封裝技術的6倍

該研究負責人Jonathan Rivnay表示，傳統生物藥物通常半衰期差異很大，因此同時維持多種藥物的穩定水平頗具挑戰。而我們植入的“細胞工廠”能持續產生這些生物制劑，并借助供氧技術保持細胞存活，使其能同時維持多種不同藥物的穩定水平。

未來計劃于臨床應用

研究人員現在計劃在更大的動物模型中測試該裝置，并探索胰腺細胞移植治療等針對性應用場景。如果研發成功，單個植入裝置即可替代重復給藥，大大簡化慢性病的治療流程、減輕患者負擔。

Rivnay表示，我們正見證生物電子技術與細胞治療在同一平臺上的融合應用。隨著這些技術的不斷發展，像這類裝置有望成為體內可編程的藥物工廠——以如今無法實現的方式輸送復雜治療藥物。