一種常見、經(jīng)濟且簡單的給藥方法是口服，即吞服藥丸或膠囊。但口服給藥是人體吸收活性藥物成分最復(fù)雜的方式，因為藥物在胃腸道中的生物利用度取決于藥物成分和胃部的動態(tài)生理環(huán)境。
在流體物理學(xué)中，來自約翰霍普金斯大學(xué)和約翰霍普金斯醫(yī)學(xué)院的研究人員采用基于胃的真實解剖和形態(tài)的仿生計算機模擬器——“StomachSim”——來調(diào)查和量化身體姿勢和胃的影響藥物的動力生物利用度的影響。
“盡管是最常見的給藥方式，但口服給藥卻出奇地復(fù)雜方式，但其復(fù)雜性令人驚訝，”共同作者 Rajat Mittal 說。“當藥丸到達胃部時，胃壁的運動和內(nèi)容物的流動決定了它溶解的速度。藥丸和胃內(nèi)容物的特性也起著重要作用。
“然而，目前評估口服藥物溶解的實驗或臨床程序在研究這一點的能力方面受到限制，這使得了解溶解如何在不同的胃病中受到影響，例如胃輕癱，這會減慢排空胃的。”
胃內(nèi)容物、胃動力和胃液動力學(xué)都對藥物的生物利用度起作用，胃收縮會引起壓力并產(chǎn)生復(fù)雜的藥丸軌跡。這導(dǎo)致不同的藥丸溶解速率和藥物不均勻地排空到十二指腸，有時在緩釋劑量的情況下會導(dǎo)致胃傾倒。
總之，這些問題對藥物輸送的設(shè)計提出了若干挑戰(zhàn)。
“在這項工作中，我們展示了一種新穎的計算機模擬平臺，它提供了克服這些限制的潛力，”米塔爾說。“我們的模型可以生成有關(guān)藥物溶解的生物相關(guān)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以為復(fù)雜的生理過程提供有用且獨特的見解“我們的模型可以生成有關(guān)藥物溶解的生物相關(guān)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以為口服藥丸背后的
該模型似乎是第一個將胃生物力學(xué)與藥丸運動和藥物溶解相結(jié)合的模型，以量化通過幽門進入十二指腸的活性藥物成分。該模型使研究人員能夠計算和比較排空率和溶解的活性藥物成分釋放到十二指腸的各種生理情況。
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