麻省理工学院的工程师设计了一种暂时性的薄膜，它可以帮助给药或消化，还可以帮助治疗糖尿病、感染和其他疾病。

利用在消化道发现的酶，工程师们想出了一个暂时合成薄膜的办法，该薄膜能附着于小肠内壁，可以被用来运送药物，帮助消化，阻止营养物质如葡萄糖被吸收。

在一项对猪进行的研究中，研究人员证明，他们可以使用这种方法简化通常需要每天多次服用的药物的给药过程。他们还对薄膜进行了改造，以释放乳糖酶，帮助人们消化乳糖，并阻止葡萄糖的吸收，这可能为治疗糖尿病或肥胖提供一种新的策略。

麻省理工学院机械工程助理教授、布里格姆妇女医院的胃肠病学家、这项研究的资深作者Giovanni Traverso说，这三种应用是相当不同的，但它们提供了一种用这种方法可以做的事情更广泛的意义。

薄膜的内层由一种由多巴胺分子制成的聚合物组成，这种聚合物可以作为液体消耗。一旦溶液到达小肠，在小肠内发现的一种酶的催化下，分子就会合成聚合物。

Junwei Li，麻省理工学院科氏综合癌症研究所博士后，是这项研究的第一作者，该研究发表在《科学转化医学》杂志上。

粘性聚合物

麻省理工学院的研究小组探索这个项目的目标是开发出一种液体药物配方，这种配方可以提供一种比胶囊更容易吞咽的替代品，尤其是对儿童来说。他们的想法是为肠衣制造一种聚合物涂层，它将以单体溶液(聚合物的组成部分)的形式被吞下后形成。

Traverso说，儿童通常无法服用胶囊和药片等固体剂型。我们开始考虑我们是否可以开发液体配方。

他们从大自然中获得灵感，开始实验一种叫做多多巴胺(PDA)的聚合物，它是贻贝分泌的一种粘性物质的组成部分，这种粘性物质有助于它们附着在岩石上。PDA是由多巴胺的单体构成的，多巴胺是一种化学物质，在大脑中起着神经递质的作用。

研究人员发现一种叫做过氧化氢酶的酶可以帮助将多巴胺分子合成PDA聚合物。过氧化氢酶存在于整个消化道，尤其是在小肠上部区域。

在猪身上进行的一项研究中，研究人员发现，如果他们在液体中释放多巴胺，同时释放少量的过氧化氢(已知的安全水平)，小肠中的过氧化氢酶就会把过氧化氢分解成水和氧气。氧气帮助多巴胺分子结合成PDA聚合物。几分钟内，就可以形成一层PDA薄膜，覆盖在小肠内壁上。

这些聚合物具有黏附特性，这意味着聚合后，聚合物可以非常强烈地附着在肠壁上，Junwei Li 说。通过这种方式，我们可以在原来的肠道表面生成合成的上皮样涂层。

一旦研究人员开发出了这种薄膜，他们就开始试验如何修改它以适应各种应用场景。他们发现，他们可以将一种叫做-半乳糖苷酶(乳糖酶)的酶附在薄膜上，然后这层薄膜就可以帮助消化乳糖。在猪身上，这种薄膜对乳糖的消化效率提高了20倍左右。

在另一项应用中，研究人员加入了一种用于治疗血吸虫病的吡喹酮。血吸虫病是一种由寄生虫引起的热带疾病。通常这种药一天要服三次，但使用这种配方，它可以一天只服一次，并在一天中逐渐释放。研究人员说，这种方法也可以用于每天必须使用不止一次的抗生素。

最后，研究人员表明，他们可以在聚合物中嵌入微小的交联剂，使涂层不能被葡萄糖(可能还有其他分子)穿透。研究人员说，这可能有助于糖尿病、肥胖或其他代谢紊乱的管理。

临时性薄膜

在这项研究中，研究人员发现，薄膜可以持续24小时左右，之后会随着组成薄膜的细胞脱落，不断被替换。为了在猪身上进行研究，研究人员通过内窥镜提供了解决方案，但他们设想开发一种可供人类饮用的配方。研究人员还在开发其他替代配方，包括胶囊和药丸。

研究人员在老鼠身上进行了一些初步的安全性研究，发现多巴胺溶液没有有害影响。他们的研究还表明，大部分或所有的多巴胺分子成为了合成薄膜的一部分，不会进入组织或血液，但该团队还计划进行更多的安全性研究，以探索多巴胺可能产生的任何影响。

此外，研究人员在24小时后调查了肠道的营养吸收能力，发现接受了胃肠合成上皮衬里(GSEL)的动物和没有接受的动物之间没有差异。

此外，研究小组发现，这种薄膜能够很好地粘在人类胃肠道组织上。

SCITECDAILY /ANNE TRAFTON “PolarZone”编译