麻省理工学院的工程师们研发出一种新型药丸，该药丸能够确认自身是否已被吞服，为医学领域长期存在的一个难题提供了潜在解决方案。这项技术旨在帮助患者按时服用关键药物。
该系统可添加至标准药丸胶囊中，且配备有可生物降解的射频天线。药丸发出确认已服用的信号后，其大部分电子元件会在胃中安全溶解。随后，一个极微小的射频芯片会经消化道自然排出体外。
据研究团队介绍，这种方法对于那些必须长期持续服药的人群尤为有益。例如，依赖免疫抑制剂的器官移植受者，以及正在接受艾滋病毒或结核病等感染治疗的患者。
麻省理工学院机械工程系副教授、布列根和妇女医院胃肠病学家以及麻省理工学院和哈佛大学博德研究所副成员乔瓦尼·特拉韦尔索（Giovanni Traverso）表示：“我们的目标是确保这能帮助人们接受所需的治疗，从而最大限度地促进他们的健康。”
该研究于1月8日发表在《自然·通讯》杂志上，资深作者为特拉弗索。麻省理工学院研究科学家梅赫梅特·吉拉伊汉·赛（Mehmet Girayhan Say）与麻省理工学院前博士后肖恩·尤（Sean You）为该研究的主要作者。
为何漏服药物仍是一个严重问题
未遵医嘱用药仍是一个普遍存在的问题。每年，这一问题导致数十万本可避免的死亡病例，并使医疗保健成本增加数十亿美元。
为应对这一挑战，特拉弗索（Traverso）的实验室此前已着手研发药物递送胶囊，此类胶囊可在消化系统中停留数天甚至数周之久，并按既定时间表释放药物。尽管这些系统在某些情况下卓有成效，但并非适用于所有类型的药物。
特拉弗索表示：“我们已经研发出能在人体内留存较长时间的系统，而且我们知道这些系统能够提高用药依从性。但我们也意识到，对于某些药物而言，我们无法改变药片本身。于是问题就变成了：我们还能做些什么来帮助患者，并协助他们的医疗保健提供者确保患者按时服药呢？”
通信药丸的工作原理
在这项新研究中，研究人员聚焦于一个全新思路：在不改变药物本身给药方式的前提下，确认药片是否已被服用。他们利用射频技术（一种可在体外检测且对人体安全的信号类型），设计出一种智能胶囊，该胶囊在被人体吞服后能迅速发出信号。
早期基于射频的药丸系统所采用的材料在人体内不易分解，这意味着整个装置必须完整地通过消化道。为降低胃肠道阻塞风险，麻省理工学院团队设计了一种可生物吸收的系统，使大部分组件能够安全溶解。
发送射频信号的天线由锌制成，并嵌入纤维素颗粒中。之所以选用这些材料，是因为它们安全性高，且与医疗用途兼容。
特拉弗索说：“我们选择这些材料，是因为认识到了它们极具优势的安全特性以及环境兼容性。”
锌纤维素天线被卷成紧凑形状，与药物一同置于胶囊内部。该胶囊外壳由涂有纤维素以及钼或钨的明胶制成，可防止在摄入前有任何信号传出。
吞服后，涂层溶解，同时释放出药物和天线。天线会接收来自外部设备的信号，并在小型射频芯片的辅助下，回传确认药丸已被服用的信息。这一过程通常在10分钟内完成。
这款射频芯片尺寸约为400微米乘400微米，是一种现成的、不可生物降解的部件。它被设计为可自然排出体外。系统的其他所有部件均能在约一周内在胃中分解。
赛（Say）表示：“这些组件采用锌和纤维素等已在医学领域广泛应用、安全性有充分保障的材料制成，设计为数日内自行分解。我们的目标是避免长期蓄积风险，同时确保能可靠确认药物是否已被服用；随着该技术向临床应用推进，其长期安全性将持续接受评估。”
检测结果与未来医学用途
动物模型试验表明，射频信号可从胃内发出，并由距离最远达2英尺的外部接收器检测到。研究人员设想，若将该技术应用于人体，可开发一种可穿戴设备来接收信号，并将信息转发给患者的医疗服务提供者。
该团队计划继续开展临床前研究，并期望能在人体上开展该系统的测试工作。其中，有望获益最大的一类人群是近期接受过器官移植、必须服用免疫抑制剂以防止排斥反应的患者。
特拉弗索表示：“我们希望优先关注那些一旦患者未遵医嘱用药，就可能对个体产生严重不良影响的药物。”
其他潜在受益者还包括：近期植入支架、需服药预防堵塞的患者；患有肺结核等慢性感染疾病的患者；以及患有神经精神疾病、可能无法坚持规律用药的个体。
参考文献：梅赫梅特·吉拉伊汉·赛（Mehmet Girayhan Say）、游思恒（Siheng Sean You）、蔡宇斌（Yubin Cai）、阿达·埃鲁斯（Ada Erus）、尹珠·文（Injoo Moon）、本杰明·穆勒（Benjamin Muller）、费利佩·维尔瓦-戈麦斯（Felipe Vielba-Gomez）、阿里娜·扎德沃纳亚（Arina Zadvornaya）、安德鲁·佩蒂纳里（Andrew Pettinari）、凯琳·施密特（Kailyn Schmidt）、尼奥拉·法比安（Niora Fabian）、艾莉森·海沃德（Alison Hayward）、彼得·柴（Peter Chai）和乔瓦尼·特拉韦尔索（Giovanni Traverso）发表于2026年1月8日《自然·通讯》（Nature Communications）上的文章《用于评估用药依从性的生物可吸收射频识别胶囊》。DOI：10.1038/s41467-025-67551-5
这项研究由诺和诺德公司、麻省理工学院机械工程系、布列根和妇女医院胃肠病学部以及美国卫生高级研究计划署资助。
