肥胖,这个曾被认为只是影响个人形象的小问题,如今已经演变成一个全球性的健康危机。全球范围内,肥胖人群的比例正在以惊人的速度增长。据世界卫生组织的数据,全球每8人中就有1人患有肥胖症,这一数字不仅揭示了肥胖的普遍性,更暗示了其带来的健康风险。肥胖症患者更容易患上2型糖尿病、心血管疾病甚至某些类型的癌症,这些慢性疾病不仅对患者个人的生活质量造成了严重影响,也给全球公共卫生系统带来了沉重的负担。
面对这一挑战,医学界和科研人员一直在探索有效的治疗方法。在药物治疗方面,GLP-1受体激动剂类药物已经在减轻体重方面显示出了显著效果。这类药物通过模拟人体内的胃生长激素释放肽,也就是俗称的“胃饥饿素”,来调节食欲和能量代谢。然而,药物治疗并非万能,它可能伴随着副作用和成本问题。
在这样的背景下,一种创新的非药物疗法应运而生。由浙江大学、香港城市大学和麻省理工学院的研究人员联合研发的可吞服软体机器人IngRI,为我们提供了一个新的视角。这款机器人的设计巧妙,它无需电池,可以远程操控,通过胃部电刺激来调节胃饥饿素的水平,从而达到控制食欲和促进减肥的效果。
IngRI的工作原理并不复杂。它最初被封装在明胶胶囊中,当胶囊进入肠道后,会溶解释放出机器人。随后,IngRI利用外部磁铁导航至胃部,并利用仿生水凝胶粘附在胃粘膜上。通过近场感应耦合,IngRI能够提供可编程的电脉冲,刺激胃肠道中的细胞。这种设计不仅提高了治疗效果,还避免了传统电刺激设备的局限性,如电极与组织接触不良和电池寿命问题。
研究人员在成年猪体内进行了活体实验,结果显示IngRI能够有效地调节血浆胃饥饿素水平。这一发现证实了IngRI在治疗肥胖方面的潜力。此外,IngRI的无线供能设计和生物粘贴机制,使其在胃内的驻留时间能够超过48小时,这为慢性疾病的治疗提供了新的可能性。
这项研究的意义不仅在于它为肥胖治疗提供了一种新的方法,更在于它展示了跨学科合作的力量。通过结合医学、生物学和工程学的知识,研究人员能够开发出创新的解决方案,以应对全球性的公共卫生挑战。随着科技的不断进步,我们有理由相信,未来会有更多类似IngRI的创新技术出现,帮助我们更有效地对抗肥胖,改善全球健康状况。
参考资料:Nan, K., Wong, K., Li, D. et al. An ingestible, battery-free, tissue-adhering robotic interface for non-invasive and chronic electrostimulation of the gut. Nature Communications 15, 6749 (2024).