E5RP8T 당뇨병을 치료하기 위해 인슐린 펜으로 스스로 인슐린 주사를 맞는 여성.
로봇 알약은 당뇨병 환자가 정기적으로 인슐린을 주사해야 하는 필요성을 대체할 수 있다(Credits: Alamy Stock Photo)

인슐린을 장으로 직접 전달하는 로봇알약은 당뇨병 환자 에게 여러 번의 고통스러운 주사를 대체할 수 있다.

그것은 또한 항생제를 전달할 수 있어 경구 약물로 슈퍼버그와 싸울 수 있다는 희망을 제공한다.

환자와 의사의 경우 경구 치료가 가장 바람직합니다. 삼키는 것이 더 안전하고 더 편리하며 덜 침습적이다.

그러나 약물은 의도한 효과를 위해 페이로드를 방출하기 전에 위산을 견딜 수 없는 경우가 많다. 열화로 인해 효율성이 떨어진다.

RoboCap이라고 하는 캡슐은 치료에 혁명을 일으킬 수있다. 돼지 모델에서 인슐린 투과성이 10배 이상 증가했다.

일반적으로 정맥 주사로 투여되는 항생제인 반코마이신에서도 유사한 결과가 나타났다.

주저자인 미국 매사추세츠 공과대학(MIT)의 Giovanni Traverso 박사는 '펩티드와 단백질은 중요한 약물이다.

'그러나 위장관의 분해 환경과 낮은 흡수율은 이러한 약물을 경구로 전달하는 능력을 제한했다.'

크기 비교를 위해 미국 1센트 동전 옆에 있는 로봇 알약 (Credit: SWNS)
크기 비교를 위해 미국 1센트 동전 옆에 생분해성 폴리머로 만든 로봇 알약(Credit: SWNS)

돼지는 인간과 해부학적, 생리학적, 생화학적 유사성을 가지고 있어 연구에 이상적이다.

Traverso 박사는 다음과 같이 말했다: 'RoboCap의 점액 제거 및 휘젓는 움직임은 이러한 장벽을 극복하고 필요한 곳에 약물을 전달하는 데 도움이 되도록 설계되었습니다.'

블루베리만한 크기의 저렴한 장치는 생분해성 폴리머와 스테인리스 스틸 부품으로 만들어졌다.

그것은 위장의 가혹한 환경을 통과하여 효소의 공격에 저항하고 소장의 점액 장벽 및 기타 장애물을 관통한다.

현재 인슐린을 비롯한 많은 일반 약물은 다른 수단을 통해 전달되어야 한다.

Traverso 박사는 "섭취하면 RoboCap의 젤라틴 코팅이 위에서 용해된다.

'소장의 환경은 로보캡을 활성화시켜 점액을 맑게 하고 혼합을 강화하고 약물이 흡수될 가능성이 있는 소장에 약물 페이로드를 침착시키기 위해 진동하고 회전한다.

'우리의 동기는 환자가 약물, 특히 주사가 필요한 약물을 더 쉽게 복용할 수 있도록 하는 것이다. 고전적인 것은 인슐린이지만 다른 많은 것들이 있다.”

많은 당뇨병 환자는 매일 상태를 관리하기 위해 여러 용량의 인슐린이 필요하다. 표준 전달 방법은 하루에 여러 번 작은 바늘로 주사하는 것이다.

특히 불편하고 다루기 힘들 수 있으며 알약을 복용하는 것보다 더 어렵다. 질병 통제 예방 센터(Centers for Disease Control and Prevention)는 3,700만 명의 미국인(10명 중 1명 이상)이 당뇨병을 앓고 있다고 보고한다.

이는 미국에서 8번째 주요 사망 원인이며 매년 100,000명 이상이 사망한다.

건강 관리 및 자기 관리 개념의 당뇨병 질병에 대한 의학.  혼자 고혈당증을 위해 복부 피부(피하 내)에 인슐린 주사를 만드는 주사기를 들고 있는 플러스 사이즈 아프리카계 미국인 여성
많은 당뇨병 환자는 매일 상태를 관리하기 위해 여러 용량의 인슐린이 필요하다. 제공: Getty Images)

인슐린은 췌장에서 자연적으로 생성된 다음 간으로 이동하여 혈당 처리를 돕는다.

제1형 당뇨병을 앓고 있는 사람은 혈당을 관리하기에 충분한 인슐린을 생산하지 못한다. 모든 환자는 상태를 관리하기 위해 일종의 복용량이 필요하다.

비만과 관련된 형태인 제2형 당뇨병이 있는 사람들은 호르몬 수치를 높이고 혈당을 관리하기 위해 인슐린 약물이 필요할 수도 있다.

주사당 100 국제 단위(iu)의 표준 인슐린 주사. 대부분은 경구 전달 중에 손실된다.

인슐린 알약을 개발하려는 이전의 시도는 제대로 기능하기 위해 약 500iu를 운반해야 했다. 당뇨병은 영국에서 거의 500만 명에게 영향을 미친다.

RoboVap은 Science Robotics 저널에 설명되어 있다.