美國麻省理工學院跨領域研究團隊宣布，他們研發一種可向腸胃細胞傳輸電流的口服電子膠囊，可以刺激釋放飢餓激素，有助於緩解噁心或食慾不振等不適症狀，對眾多飽受厭食症及罹癌後體重急遽下降的患者來說，無疑是個值得期待的好消息。
這篇「Bioinspired ingestible electroceutical capsules for hunger-regulating hormone modulation」（用於飢餓調節荷爾蒙的仿生可攝入電子膠囊）研究論文，2023年4月26日刊登在《Science Robotics》「科學機器人」期刊。
麻省理工學院機械工程系副教授、同時也是這篇論文的通訊作者Giovanni Traverso表示，這項研究利用口服電子產品產生的電刺激，建立一個誘發腸胃道釋放激素的模式，未來可進一步探索腸胃道的其他部位，為疾病治療帶來更多可能性。
他們發現，電刺激會誘發飢餓激素的產生。飢餓激素(ghrelin)是一種與調節飢餓和進食有關的荷爾蒙，會引發飢餓感，並減少噁心感。在了解其潛在機制後，研究團隊進一步發現這種反應是由迷走神經主導，而迷走神經則是連接大腦和腸胃道的人體最長自主神經系統。
腸神經系統控制消化的各種功能，包括食物在腸胃道的蠕動，一些患有胃神經紊亂導致食物在腸胃道蠕動非常緩慢的胃輕癱患者，選擇接受外科手術，在胃部植入一個類似心律調節器的醫療器材後，感覺似乎好了一些，但和改善胃部功能仍有相當大的距離。
儘管效果不如預期，電刺激會促使胃部收縮，並讓食物往小腸蠕動的推測，卻也讓麻省理工學院的研究團隊得到靈感，他們假設刺激胃部可能會促進飢餓激素等荷爾蒙的釋放。
為了確認這個假設是否正確，研究團隊以豬為對象進行動物實驗，利用電探針來刺激這些豬的胃部，發現20分鐘後可讓血液中的飢餓激素濃度大幅上升，且電刺激不會導致任何明顯的發炎症狀或其他不良反應。
他們據此開發一種名為「主動刺激和荷爾蒙調節」(FLASH)的口服電子膠囊，又稱為「電子藥物」（Electroceuticals），可以發出電子訊號，也可在腸胃道移動，最後會排出體外。
然而，腸胃道充滿了胃酸等液體，會阻礙電極和腸胃組織的接觸，影響電刺激效果，一種來自澳洲的棘蜥正好給了他們靈感。這種長相醜陋可怕而有「澳洲魔蜥」外號的澳洲特有種生物，為了因應澳洲內陸乾躁的極端氣候，全身佈滿棘狀麟片皮膚，利用毛細管作用將一點一滴的水送往嘴巴。
研究團隊於是將澳洲棘蜥（Moloch horridus）表面紋理和圖案，融入設計到這個電子膠囊。膠囊表面由帶有親水性塗層的凹槽組成。這些凹槽具有將液體從腸胃道吸走的通道作用。電子膠囊內部則是附有電池的電子設備，可產生流過膠囊表面電極的電流。
Giovanni Traverso讚嘆，這是個令人振奮的概念驗證研究，也是一項結合基礎研究和工程學的壯舉，展現了口服電子膠囊的無限潛力。
研究人員表示，這項研究採用的原型裝置中，電流會持續釋放，不會中斷，未來的版本將會設計成可以透過無線傳輸模式，再視實際需求打開和關閉電流。
這篇論文第一作者、紐約大學生物工程學系助理教授Khalil Ramadi則進一步指出，帶有電子而不是化學物質或藥物的口服電子膠囊非常有前途，它提供了一種方法，可以把具有標靶作用的電流傳遞到腸胃道的特定細胞，調節飢餓激素等荷爾蒙的濃度。
研究團隊打算未來三年內，將在病患身上測試這種口服電子膠囊，期許這種類型的治療方式，可以取代或補足現有一些藥物的不足，用來治療飲食失調和代謝疾病。
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