药物按时按量按规定疗程服用对患者来说是个挑战，这种依从性不足导致高昂代价——仅在美国就造成10%住院率和数十亿美元可避免支出。莱斯大学科学家开发的新药物输送平台有望解决这一难题，不仅能延长治疗周期，甚至可能提升药效。
这项发表在《自然-纳米技术》的研究展示了一种肽水凝胶技术，通过三维网状结构控制药物释放速率，适用于小分子药物及胰岛素、抗体等生物制剂。该系统称为自组装硼酸酯释放(SABER)，其核心机制是药物分子与肽链上的可逆化学键结合。这种动态共价键使药物每次穿过凝胶网络时都会短暂"粘附"，显著延缓释放速度。
实验数据显示，将抗结核药物制成SABER水凝胶后，单次注射的疗效在两周内持续优于每日口服给药。在糖尿病模型中，搭载胰岛素的水凝胶成功将血糖控制维持达六天，而常规最大耐受剂量的静脉注射仅能维持四小时效果。研究团队指出，这种长效输送技术对癌症免疫治疗尤其重要，通过精准控制药物释放时间和靶向位置，可显著降低毒副作用。
项目首席研究员布雷特·波戈斯丁(Brett Pogostin)在硕士期间便开始肽自组装研究。他在麦休夫教授的药物输送课程中获得灵感，发现动态共价键在葡萄糖传感中的应用原理可被转化。"传统水凝胶就像捕捉金枪鱼的网，却无法困住快速游动的沙丁鱼，"波戈斯丁形象地解释，"我们通过化学修饰使凝胶网具有'粘性'，让药物分子与硼酸基团形成可逆键。"
这种生物可降解材料由氨基酸构成，皮下注射后形成临时结节逐渐溶解，不会产生毒性副产物。研发过程需要跨学科协作：化学家扎卡里·鲍尔参与硼酸相互作用研究，约翰霍普金斯团队确定结核病作为优先应用场景。研究团队特别指出，这种平台具有高度可调性——只要不影响药物活性，几乎任何药物都可以通过"手柄"改造与输送系统偶联。
目前该技术处于第一代开发阶段，哈特格林克教授指出其"令人兴奋的应用潜力"，团队正在探索癌症免疫治疗领域的应用。波戈斯丁目前在麻省理工从事博士后研究，致力于通过材料科学手段开发癌症预防技术，目标是"让免疫系统提前戒备，从源头阻止癌症发生"。
更多信息：Nanofibrous supramolecular peptide hydrogels for controlled release of small-molecule drugs and biologics, Nature Nanotechnology (2025).
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