Μηχανικοί του MIT ανέπτυξαν έναν νέο τύπο χαπιού που μπορεί να στείλει επιβεβαίωση πότε έχει καταποθεί, προσφέροντας μια πιθανή λύση σε ένα μακροχρόνιο πρόβλημα στην ιατρική.
Ο μηχανισμός ειδοποίησης μπορεί να προστεθεί σε τυπικές κάψουλες χαπιού και περιλαμβάνει μια βιοδιασπώμενη κεραία ραδιοσυχνοτήτων. Αφού το χάπι στείλει ένα σήμα που επιβεβαιώνει την κατάποση, τα περισσότερα από τα ηλεκτρονικά του μέρη διαλύονται με ασφάλεια στο στομάχι. Ένα πολύ μικρό τσιπ RF κινείται στη συνέχεια μέσω του πεπτικού σωλήνα και εξέρχεται από το σώμα φυσικά.
Σύμφωνα με την ερευνητική ομάδα, αυτή η προσέγγιση θα μπορούσε να είναι ιδιαίτερα χρήσιμη για άτομα που πρέπει να λαμβάνουν φάρμακα με συνέπεια για μεγάλα χρονικά διαστήματα. Παραδείγματα περιλαμβάνουν λήπτες μοσχευμάτων οργάνων που βασίζονται σε ανοσοκατασταλτικά φάρμακα, καθώς και ασθενείς που λαμβάνουν θεραπεία για λοιμώξεις όπως ο HIV ή η φυματίωση.
«Ο στόχος είναι να διασφαλιστεί ότι αυτό βοηθά τους ανθρώπους να λαμβάνουν τη θεραπεία που χρειάζονται για να καλυτερεύσουν την υγεία τους», λέει ο Giovanni Traverso, αναπληρωτής καθηγητής μηχανολογίας στο MIT, γαστρεντερολόγος στο Brigham and Women’s Hospital και αναπληρωματικό μέλος του Broad Institute του MIT και του Harvard.
Ο Traverso είναι ο κύριος συγγραφέας της μελέτης, η οποία δημοσιεύθηκε στις 8 Ιανουαρίου στο Nature Communications. Ο Mehmet Girayhan Say, ερευνητής του MIT, και ο Sean You, πρώην μεταδιδακτορικός στο MIT, είναι οι κύριοι συγγραφείς.
Γιατί η παράλειψη λήψης φαρμάκων παραμένει σοβαρό πρόβλημα
Η μη λήψη φαρμάκων σύμφωνα σύμφωνα με τις οδηγίες παραμένει ένα συχνό πρόβλημα.
Για να αντιμετωπίσει αυτήν την πρόκληση, το εργαστήριο του Traverso έχει εργαστεί στο παρελθόν σε κάψουλες χορήγησης φαρμάκων σχεδιασμένες να παραμένουν στο πεπτικό σύστημα για ημέρες ή και εβδομάδες, απελευθερώνοντας φάρμακα βάσει καθορισμένου χρονοδιαγράμματος. Ενώ είναι αποτελεσματικά σε ορισμένες περιπτώσεις, αυτά τα συστήματα δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν με κάθε τύπο φαρμάκου.
«Έχουμε αναπτύξει συστήματα που μπορούν να παραμείνουν στο σώμα για μεγάλο χρονικό διάστημα και γνωρίζουμε ότι αυτά τα συστήματα μπορούν να βελτιώσουν τη συμμόρφωση, αλλά αναγνωρίζουμε επίσης ότι για ορισμένα φάρμακα δεν μπορούμε να αλλάξουμε το χάπι», λέει ο Traverso.
«Το ερώτημα γίνεται: Τι άλλο μπορούμε να κάνουμε για να βοηθήσουμε το άτομο και τους παρόχους υγειονομικής περίθαλψης να διασφαλίσουν ότι ο ασθενής λαμβάνει το φάρμακο;»
Πώς λειτουργεί το “έξυπνο” χάπι
Στη νέα μελέτη, οι ερευνητές επικεντρώθηκαν σε μια διαφορετική ιδέα: την επιβεβαίωση ότι ένα χάπι έχει ληφθεί χωρίς να αλλάξει ο τρόπος χορήγησης του ίδιου του φαρμάκου. Χρησιμοποιώντας ραδιοσυχνότητες – έναν τύπο σήματος που μπορεί να ανιχνευθεί εκτός του σώματος και θεωρείται ασφαλής για τον άνθρωπο – σχεδίασαν μια κάψουλα που δίνει αναφορά λίγο μετά την κατάποσή της.
Τα παλαιότερα συστήματα χαπιών που βασίζονταν σε ραδιοσυχνότητες (RF) χρησιμοποιούσαν υλικά που δεν διασπόνταν εύκολα στο σώμα, πράγμα που σήμαινε ότι ολόκληρη η συσκευή έπρεπε να περάσει από την πεπτική οδό άθικτη. Για να μειωθεί ο κίνδυνος γαστρεντερικής απόφραξης, η ομάδα του MIT σχεδίασε ένα σύστημα που είναι βιοαπορροφήσιμο, επιτρέποντας στα περισσότερα συστατικά να διαλύονται με ασφάλεια.
Η κεραία που στέλνει το σήμα RF είναι κατασκευασμένη από ψευδάργυρο και ενσωματωμένη σε ένα σωματίδιο κυτταρίνης. Αυτά τα υλικά επιλέχθηκαν για το ισχυρό ιστορικό ασφάλειάς τους και τη συμβατότητά τους με ιατρική χρήση.
«Επιλέξαμε αυτά τα υλικά αναγνωρίζοντας τα χαρακτηριστικά ασφαλείας τους και την περιβαλλοντική τους συμβατότητα», λέει ο Traverso.
Η κεραία ψευδαργύρου-κυτταρίνης τυλίγεται σε συμπαγές σχήμα και τοποθετείται μέσα στην κάψουλα δίπλα στο φάρμακο. Το εξωτερικό κέλυφος της κάψουλας είναι κατασκευασμένο από ζελατίνη επικαλυμμένη με κυτταρίνη και μολυβδαίνιο ή βολφράμιο, γεγονός που εμποδίζει τη μετάδοση οποιουδήποτε σήματος πριν από την κατάποση.
Μόλις καταποθεί, η επικάλυψη διαλύεται και απελευθερώνει τόσο το φάρμακο όσο και την κεραία. Η κεραία λαμβάνει σήμα από μια εξωτερική συσκευή και, με τη βοήθεια ενός μικρού τσιπ RF, στέλνει πίσω επιβεβαίωση ότι το χάπι έχει ληφθεί. Αυτή η διαδικασία συνήθως λαμβάνει χώρα εντός 10 λεπτών.
Το τσιπ RF έχει διαστάσεις περίπου 400 επί 400 μικρόμετρα και είναι ένα έτοιμο προς χρήση εξάρτημα που δεν βιοδιασπάται. Έχει σχεδιαστεί για να αποβάλλεται φυσικά. Όλα τα άλλα μέρη του συστήματος διασπώνται στο στομάχι μέσα σε περίπου μία εβδομάδα.
«Τα εξαρτήματα έχουν σχεδιαστεί για να διασπώνται σε διάστημα ημερών χρησιμοποιώντας υλικά με καθιερωμένα προφίλ ασφάλειας, όπως ο ψευδάργυρος και η κυτταρίνη, τα οποία χρησιμοποιούνται ήδη ευρέως στην ιατρική», λέει ο Say. «Στόχος μας είναι να αποφύγουμε τη μακροχρόνια συσσώρευση, επιτρέποντας παράλληλα την αξιόπιστη επιβεβαίωση ότι ελήφθη ένα χάπι, και η μακροπρόθεσμη ασφάλεια θα συνεχίσει να αξιολογείται καθώς η τεχνολογία κινείται προς την κλινική χρήση».
Αποτελέσματα Δοκιμών και Μελλοντικές Ιατρικές Χρήσεις
Δοκιμές σε ζωικά μοντέλα έδειξαν ότι το σήμα RF θα μπορούσε να αποσταλεί από το εσωτερικό του στομάχου και να ανιχνευθεί από έναν εξωτερικό δέκτη σε απόσταση έως και 60 εκατοστών. Εάν προσαρμοστεί για ανθρώπους, οι ερευνητές οραματίζονται μια φορετή συσκευή που θα μπορούσε να λαμβάνει το σήμα και να προωθεί τις πληροφορίες στους παρόχους υγειονομικής περίθαλψης ενός ασθενούς.
Η ομάδα σχεδιάζει να συνεχίσει την προκλινική έρευνα και ελπίζει να ξεκινήσει τις δοκιμές του συστήματος σε ανθρώπους. Μια ομάδα που θα μπορούσε να ωφεληθεί περισσότερο περιλαμβάνει ασθενείς που έχουν υποβληθεί πρόσφατα σε μεταμοσχεύσεις οργάνων και πρέπει να λαμβάνουν ανοσοκατασταλτικά φάρμακα για την πρόληψη της απόρριψης.
«Θέλουμε να δώσουμε προτεραιότητα σε φάρμακα τα οποία, όταν υπάρχει μη συμμόρφωση, θα μπορούσαν να έχουν πραγματικά επιζήμια επίδραση για το άτομο», λέει ο Traverso.
Άλλοι πιθανοί ωφελούμενοι περιλαμβάνουν άτομα με πρόσφατα τοποθετημένα στεντ που χρειάζονται φαρμακευτική αγωγή για την πρόληψη αποφράξεων, ασθενείς με χρόνιες λοιμώξεις όπως η φυματίωση και άτομα με νευροψυχιατρικές παθήσεις που μπορούν να επηρεάσουν τη συνεπή χρήση φαρμάκων.
Αναφορά: «Βιοαπορροφήσιμη κάψουλα RFID για την αξιολόγηση της προσκόλλησης στη φαρμακευτική αγωγή» από τους Mehmet Girayhan Say, Siheng Sean You, Yubin Cai, Ada Erus, Injoo Moon, Benjamin Muller, Felipe Vielba-Gomez, Arina Zadvornaya, Andrew Pettinari, Kailyn Schmidt, Niora Fabian, Alison Hayward, Peter Chai και Giovanni Traverso, 8 Ιανουαρίου 2026, Nature Communications .
DOI: 10.1038/s41467-025-67551-5
(photo: pexels)
