MIT 开发“智能胶囊”：服用后自动向医疗机构“报到” 帮助提升用药依从性

麻省理工学院（MIT）工程师研发出一款可在吞服后自动发出信号的“智能药丸”，有望为长期依赖关键药物的患者提供一种全新的用药依从性管理手段。 这一系统可以集成在普通胶囊中，包含一枚可生物降解的射频（RF）天线；胶囊被吞下后向体外设备发出“已服药”信号，其后大部分电子元件会在胃中安全降解，仅有一枚极小的射频芯片随消化过程排出体外。

研究团队指出，该技术尤其适用于需要长期规律服药的人群，例如使用免疫抑制剂的器官移植患者，或接受 HIV、结核病等感染治疗的患者。 论文通讯作者、MIT 机械工程副教授、布莱根妇女医院胃肠病学医生 Giovanni Traverso 表示，希望通过这一系统帮助患者按时获得对健康至关重要的治疗。 相关研究已于 2026 年 1 月 8 日发表在《自然·通讯》（Nature Communications）期刊上。

不按医嘱规律服药一直是全球医疗领域的顽疾，每年造成大量本可避免的死亡，并推高医疗支出。 为应对这一问题，Traverso 团队此前曾开发可在消化道停留数天甚至数周的缓释给药胶囊，但这类方案并不适用于所有药物形态。 因此，新研究转而聚焦于“确认是否服药”，而尽量不改变药物本身及其释放方式。

这款“会说话的胶囊”采用对人体安全的射频信号进行通信，能够在吞服后短时间内完成一次对外“打卡”。 与早期部分需完整经过消化道排出的 RF 胶囊不同，MIT 团队此次设计的系统为可生物吸收结构，大幅降低了潜在的肠道阻塞风险。 发送 RF 信号的天线由锌制成，并嵌入纤维素颗粒中，二者均是医学中安全性记录良好的材料。

在胶囊结构上，天线被卷成紧凑形态，和药物一同封装在胶囊内部。 外壳由明胶制成，并在外层覆盖纤维素和钼或钨涂层，用以在吞服前屏蔽任何射频信号，确保未服药时系统保持“静默”。 胶囊被吞下后，外层涂层在胃中溶解，药物与天线同时释放。 外部设备向胶囊发出信号，胶囊内的小型 RF 芯片与锌天线配合，向体外发送“已服药”确认信息，这一过程通常在 10 分钟内完成。

该 RF 芯片尺寸约为 400×400 微米，为商用现成元件，本身不降解，但设计为随粪便自然排出体外；系统其它部分则会在约一周内于胃内分解。 研究人员强调，整套系统选材以安全性和环境相容性为优先，包括已广泛用于医疗的锌和纤维素等，以避免在体内长期累积。 随着技术向临床推进，团队还将继续评估其长期安全性。

在动物模型测试中，研究人员证实，胶囊在胃内发出的 RF 信号可被距离体表约 60 厘米（约 2 英尺）范围内的外部接收器探测到。 如果未来应用于人体，研究团队设想可使用可穿戴设备接收这一信号，再将用药信息转发给医疗服务提供方。 目前团队计划继续推进临床前研究，并希望在后续开展人体试验。

在潜在应用人群方面，近期接受器官移植、必须严格按时服用免疫抑制剂以防排斥反应的患者被视为优先受益对象。 其他可能受益的患者群体还包括：刚植入血管支架、需要规律服药以避免血管阻塞的患者；患有结核病等慢性感染疾病的人群；以及因神经精神疾病而难以保持稳定用药行为的患者。

这项研究题为《Bioresorbable RFID capsule for assessing medication adherence》（用于评估用药依从性的可生物吸收 RFID 胶囊），第一作者为 MIT 研究科学家 Mehmet Girayhan Say 和前 MIT 博士后 Sean You 等。 项目获得诺和诺德公司、MIT 机械工程系、布莱根妇女医院胃肠病学部门以及美国先进卫生研究计划署（ARPA-H）等机构资助。

编译自/ScitechDaily