大自然是最偉大的老師。一只長相怪異的蜥蜴，身上覆蓋著令人生畏的尖刺，幫助來自麻省總醫院布里格姆醫療系統的創始成員布里格姆婦女醫院、麻省理工學院和紐約大學的一個調查小組開發了一種創新的可攝取膠囊，可以修改豬的胃泌素，一種饑餓調節荷爾蒙。

他們的成果今天（4月26日）發表在《科學機器人》雜志上，首次表明可攝取的主動刺激和激素調節電子吸液膠囊（FLASH）可以通過電刺激胃部來調節胃腸道激素，并在沒有副作用的情況下安全地排出。該新系統有可能用于治療某些胃腸道、神經精神和代謝疾病。

"我們的實驗室努力開發能使病人更容易和更容易接受治療的系統，"通訊作者、布里格姆大學胃腸病學、肝病學和內鏡部的胃腸病學家Giovanni Traverso, MB, BChir, PhD說。"這是一項激動人心的概念驗證研究，也是一項基礎研究和工程的壯舉，證明了可食性保健品的潛力。"

共同第一作者、紐約大學助理教授、布萊根婦女醫院的研究人員Khalil Ramadi博士說："一種含有電子器件而不是化學品或藥物的可攝取藥片是非常有前途的。它提供了一種向腸道特定細胞提供有針對性的電脈沖的方式，可以調節體內的神經激素水平。"

在這里，作者描述了一種能夠支持刺激胃泌素釋放的新的可攝取藥水的開發和應用。

該團隊之前觀察到，胃痙攣（一種減緩或停止食物從胃部到小腸運動的疾病）患者接受了胃起搏器，它使用電刺激進行操作，其方式與運動能力的改善不相稱。這促使他們研究電刺激是否會誘發神經激素效應。他們發現，電刺激支持胃泌素的產生，胃泌素是一種與調節饑餓和飲食有關的激素。在對其潛在機制進行調查后，研究小組發現，這種反應是由迷走神經介導的，迷走神經是人體最長的自律神經系統神經，連接大腦和腸道。

為了刺激這種重要的荷爾蒙的釋放，研究小組著手創造一種可攝取的膠囊，稱為電藥，它可以發出電子信號并在體內移動，最終被排出體外。電藥是使用電信號來治療各種疾病的設備。由于胃內有液體，可能會干擾這一系統，因此調查人員向自然界尋求吸走液體的方法，確保該系統能與胃組織有良好的接觸。

研究人員受到了澳大利亞蜥蜴Moloch horridus（或稱"多刺魔鬼"）的啟發；它的吸液皮膚使它能夠在它生活的干旱地區更好地吸收水分。研究小組在創建其表面處理的親水膠囊設計時模仿了這種蜥蜴的皮膚特征，并創建了大小為促進液體排泄的劉海，同時保留了容納電極以支持刺激的能力。

在這項研究中，研究小組在內窺鏡下對豬胃的內表面進行了20分鐘的刺激，發現那些迷走神經完好的豬胃中胃泌素會增加。通過CT掃描分析了膠囊和胃組織之間的接觸點。FLASH系統將電子元件和電池源折疊在膠囊內，被證明可重復性地提高豬的胃泌素水平。

該團隊計劃繼續這項研究，以便轉化為人類應用，并正在研究這種方法如何在身體的其他部位發揮作用。下一步，他們計劃研究FLASH和類似的可攝取的保健品如何用于治療飲食失調和代謝性疾病。

共同第一作者、麻省理工學院機械工程系博士生James McRae說："這一發展為研究大腦和腸道之間復雜的相互聯系以及進一步使用電藥品作為臨床干預提供了許多新途徑。"

Traverso說："使用可攝入的保健品來調節荷爾蒙的潛力是潛在的變革，因為它不需要新的藥物，相反，它與我們的生理系統一起工作，使人受益。"