蜂蜜作为传统伤口治疗的药物已有悠久历史，其治疗潜力最早可追溯到公元前2000年的苏美尔人。自2007年起，由新西兰和澳大利亚沿海地区特有的植物制成的麦卢卡蜂蜜在美国已获得FDA批准用于治疗伤口。专门用于医疗目的的蜂蜜通常经过灭菌处理，比超市出售的蜂蜜更有效，可以与抗生素结合使用。它含有防止和限制细菌感染的成分以及帮助受损组织愈合的酶。
受蜻蜓翅膀抗菌性能的启发，皇家墨尔本理工大学的研究人员创造了一种钛表面，设计用于摧毁真菌。这项研究基于许多昆虫翅膀结构可以物理破裂微生物的理念，可能在减少医院获得性感染的传播方面发挥重要作用。
在泰国，养蚕业已有数百年历史，主要用于生产奢华的织物和服装。现在，大学衍生公司EngineLife希望利用从蚕丝纤维中提取的丝素蛋白作为药物载体。这并不是科学家第一次从昆虫中汲取灵感。
绿头苍蝇幼虫（也称为医用蛆虫）具有抗菌特性，已在传统医学中用于伤口愈合数百年。最近的研究表明，这些幼虫可以加速伤口愈合和消毒。绿头苍蝇比普通家蝇稍大，广泛分布于世界各地。
西班牙苍蝇是一种分布在欧洲和亚洲的翠绿色斑蝥，分泌一种名为cantharidin的有毒物质，可用于治疗病毒性皮肤病传染性软疣，该物质是YCANTH外用治疗的主要成分。cantharidin在亚洲医学中用于相同目的，并正在探索其作为可能的癌症治疗方法。
胭脂虫是生活在南美洲和美国西南部仙人掌上的小型软体昆虫。它们产生一种名为胭脂酸的物质，研究表明该物质可能提供对果糖引起的肾损伤的保护。雌性胭脂虫呈鲜红色，还用于制造胭脂红，这是一种用于食品和制药产品的红色染料。大约70,000只昆虫用于生产一公斤染料。
对果蝇的研究大大提高了科学界对先天免疫的理解，这是人体抵御有害物质的第一道防线。发现toll基因——果蝇中对抗微生物反应的关键基因——以及随后对哺乳动物先天免疫的研究，使布鲁斯·贝特勒和朱尔斯·霍夫曼获得了2011年诺贝尔生理学或医学奖。果蝇的生命周期约为七周，允许更快地追踪多代发展，也在其他医学研究中得到应用，包括癌症研究。
2015年，研究人员发现，南美洲圣保罗州常见的 Polybia paulista 蜂产生一种含有抗癌成分的毒液——这种毒素可以杀死癌细胞而不损害正常细胞。专家表示，还需要更多工作来确定其作为治疗手段的潜力。这种蜂还产生多种可能引起严重过敏反应的毒素。
泰国的蚕丝生产已有数百年历史，出口全球。然而，曼谷朱拉隆功大学的生物医学研究人员发现了纤维的另一种用途：将药物输送到体内。药物输送系统有多种形式，从吞咽的胶囊和片剂，到皮肤贴片、药膏和各种注射方式。据朱拉隆功大学生物医学工程研究中心主任Juthamas Ratanavaraporn介绍，丝素蛋白——赋予丝绸惊人强度的天然蛋白质之一——可以用来将药物封装在囊状形式中，这种形式比其他天然蛋白质如明胶或壳聚糖分解得更慢，缓慢释放药物进入体内。
“我们不需要大量或频繁的剂量，蛋白质胶囊可以逐渐释放身体所需的适当剂量。这种控制释放有助于减少总体剂量和副作用的风险。”Ratanavaraporn说。她研究丝绸已有17年多，2021年与研究团队的另外两位教授共同创立了自己的公司。他们的初创公司EngineLife正在商业化他们的研究成果，其首个产品——通过皮肤贴片输送的失眠治疗药物——已于今年早些时候获得泰国FDA批准并上市。
材料界的变色龙
丝素蛋白已经吸引了科学家一个多世纪的注意，并被广泛研究用于生物医学应用。中国浙江大学应用生物资源研究所研究员帅亚军（Yajun Shuai）表示，丝素蛋白在生物相容性（不伤害人体组织）、可持续性和成本效益方面优于目前用作药物载体的天然和合成材料。帅亚军未参与Ratanavaraporn的工作。
帅亚军说，丝素蛋白采用“简单、安全的方法”生产，比其他天然蛋白质或合成药物输送系统更不容易产生负面副作用。浙江大学生物资源研究员杨明英（Mingying Yang）表示，丝素蛋白的优势在于其结构：它具有强而稳定的β折叠结构，使其能够以其他蛋白质无法实现的方式发挥作用，例如缓慢释放药物，并赋予其强度和灵活性。“许多药物载体就像短跑运动员——快速但短暂。丝素蛋白更像是马拉松选手，能够支持长期的药物释放。”帅亚军补充道。
成长的烦恼
丝素蛋白已被探索用于从骨骼组织支架到角膜移植薄膜的各种应用。但很少有产品进入市场：2022年的一项科学综述发现，在697项研究中，只有3%进入了临床试验，商业化的更是少之又少。美国食品药品监督管理局（FDA）早在20多年前就批准了丝素蛋白缝线的使用，但此后只有少数其他基于丝素蛋白的医疗应用获得批准，包括SilkBridge神经导管和SilkVoice注射植入物，用于帮助声带功能。
香港中文大学生物医学工程教授毛川斌（Chuanbin Mao）表示，丝素蛋白的一个关键挑战是其变异性。泰国大多数蚕丝由农村地区的小型家庭农场生产，全年饲养。但季节、气候和饲料的变化会在蚕茧中产生细微差异。毛川斌未参与Ratanavaraporn的工作，他说：“对于真正的医疗应用，你需要获得高度纯化的产品。”他指出，这个问题尚未在大规模生产中解决，制造“可重复的产品”，使每个批次都相同是一个重大挑战。
为了标准化丝素蛋白的质量，EngineLife开始尝试不同的养殖过程和技术，甚至包括用于种植桑叶的土壤。该公司现已实施严格的标准，包括建造用于养蚕的设施，控制温度和湿度，以创建一个全年稳定的环境。“我们需要确保蚕丝生产过程尽可能稳定，每批产品都一致。”Ratanavaraporn说。
慢慢来，稳稳走
目前，EngineLife的农场每年生产约25-30公斤蚕茧，可生产一百万剂医疗级丝素蛋白溶液。然而，Ratanavaraporn指出，其试点工厂——丝素蛋白的提取地——目前的最大产能为30,000剂医疗级丝素蛋白溶液，因此在扩大规模之前还有许多工作要做。与此同时，该公司继续开发新的治疗方法。Ratanavaraporn表示，她的研究目前集中在两个应用方向：通过皮肤贴片外部输送药物的透皮贴片和使用丝素蛋白制成的可注射水凝胶。
该公司在今年早些时候开始在泰国销售其首个丝素蛋白产品——用于治疗失眠的CBD皮肤贴片，Ratanavaraporn认为这是市场上首个使用丝素蛋白囊泡输送药物的产品。现在，团队正在开发其下一个产品：用于治疗骨关节炎的可注射水凝胶，这是一种关节疾病。目前，患者通常会接受膝关节注射，这可以在一周到几个月的时间内缓解疼痛。在她的研究中，Ratanavaraporn发现丝素蛋白可以在体内停留长达六个月，使药物缓慢释放，减少注射次数。“对于许多疾病和状况，我们不需要一次治愈一切的注射；相反，我们需要药物的长期持续释放。”她说。
Ratanavaraporn希望看到丝素蛋白在更多的药物输送系统中得到应用，以帮助泰国和国际上的患者，并为泰国蚕农提供另一条收入来源。“丝绸作为织物本身已经具有高价值，但现在我们将它定位为医疗级材料，其价值至少增加了十倍。”她说。
CNN的Kocha Olarn对此报道有所贡献。本文已更新。
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