本文為專業(yè)學術(shù)論文解讀，非醫(yī)療建議。

慢性病傳統(tǒng)治療需患者按時服藥或注射。例如糖尿病患者每日監(jiān)測血糖并注射胰島素，自身免疫病患者定期使用生物制劑。這種被動式治療不僅增加心理負擔，還因藥物"峰谷效應(yīng)"導致療效波動或副作用。

若將"活體藥房"植入體內(nèi)，僅需微創(chuàng)手術(shù)即可放置口香糖大小的裝置。其內(nèi)置工程化細胞能持續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)生物藥物，從根本上解決用藥依從性與藥物半衰期難題。

3月27日，西北大學、萊斯大學與卡內(nèi)基梅隆大學聯(lián)合團隊研發(fā)的"混合產(chǎn)氧生物電子植入式治療系統(tǒng)"（HOBIT）宣告問世。

該裝置通過基因工程細胞與原位產(chǎn)氧技術(shù)結(jié)合，在大鼠模型中實現(xiàn)多種生物藥物長期穩(wěn)定遞送，突破"活體藥房"臨床應(yīng)用瓶頸。研究成果發(fā)表于《細胞》旗下期刊《Device》。

（來源：DOI: 10.1016/j.device.2026.101106）

活體藥房核心挑戰(zhàn)：缺氧瓶頸

活體藥房通過皮下植入裝置包裹工程化細胞，使其持續(xù)生產(chǎn)治療性蛋白質(zhì)。但高密度細胞在缺氧皮下環(huán)境中易因氧氣競爭大量死亡，嚴重限制藥物產(chǎn)量與裝置壽命。

西北大學生物醫(yī)學工程專家喬納森·里夫奈教授指出："維持臨床有效劑量需極高細胞密度，缺乏額外供氧則細胞無法存活。"

HOBIT系統(tǒng)原位產(chǎn)氧方案

團隊通過原位產(chǎn)氧技術(shù)攻克缺氧難題。HOBIT裝置整合三大核心模塊：容納基因工程細胞的細胞艙、電解組織水分的微型氧氣發(fā)生器，以及無線控制模塊。后者驅(qū)動產(chǎn)氧過程、調(diào)節(jié)釋放速率，并支持外部可編程管理。

2023年《自然-通訊》研究已證實局部供氧顯著提升細胞存活率。集成無線架構(gòu)后，細胞密度達傳統(tǒng)方法6倍，載藥效能大幅提高。

圖 | HOBIT裝置與研究團隊（來源：Jared Jones/Rice University）

三藥聯(lián)合遞送成功驗證

團隊改造細胞同步生產(chǎn)三種不同半衰期藥物：抗HIV抗體、糖尿病GLP-1類似物及代謝調(diào)節(jié)激素瘦素。

大鼠30天實驗顯示：供氧組65%細胞存活，對照組僅20%。血液監(jiān)測證實三種藥物均維持穩(wěn)定治療濃度；對照組中短半衰期藥物第7天已不可檢出。

該成果不僅突破氧氣供應(yīng)限制，更驗證多藥聯(lián)合遞送可行性，展現(xiàn)生物電子學與細胞治療融合潛力。里夫奈教授強調(diào)："我們的細胞工廠能持續(xù)生產(chǎn)不同半衰期的生物制劑，并通過供氧保障長效性。"

當前HOBIT仍處早期階段，長期安全性、免疫相容性及多藥物劑量調(diào)控需進一步驗證。未來若實現(xiàn)血糖響應(yīng)式GLP-1釋放等精準控制，臨床價值將顯著提升。

團隊計劃推進大型動物實驗，重點探索1型糖尿病等應(yīng)用場景。該技術(shù)有望發(fā)展為可編程體內(nèi)藥物工廠，通過外部指令動態(tài)調(diào)節(jié)治療，為復雜慢病提供實時精準解決方案。

從"按時吃藥"到"植入即忘"，HOBIT系統(tǒng)正推動"活體藥房"概念走向臨床，為慢病管理提供智慧醫(yī)療新路徑。