本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
当我们想到医学突破时，我们的大脑通常会转向新药和新疗法。然而，生物材料和药物输送过程的创新与这些进展一样具有革命性和重要性，它们为这些进步铺平了道路。
在麻省理工学院，我们正在生物技术和材料科学的交叉领域工作。以烧伤为例。我们可以用抗生素软膏有效地治疗病人。然而，严重的烧伤可能需要更先进的治疗，例如构建皮肤细胞聚合物支架，帮助患者再生皮肤。这就是我们的工作发挥作用的地方。这也是治疗方法如何越来越个性化地针对每个患者的例子。
我们团队的一个主要重点是开发聚合物，以在较长时间内连续且以受控速率输送药物。在我们的研究中，我们为从受控药物释放到组织再生的一切创造了生物材料和工艺，并研究了抗癌药物、基因治疗药物和疫苗等。
关于支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保关于当今塑造我们世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
这意味着对人体的一些局限性，特别是其中枢神经系统，做出更好的反应。当我们口服药物时，它会将药物输送到我们的全身，可能会对身体造成破坏。通过设计提供智能输送系统的聚合物，我们可以靶向身体的特定部位。这限制了暴露并因此减少了不良反应，从而提供更有效和精准的治疗。
一个很好的例子是治疗脑部疾病。口服药物（例如用于治疗帕金森病的 L-多巴，一种多巴胺前体，以及用于提高抑郁症患者血清素水平的百忧解）会与神经递质相互作用。这些药物会产生副作用，因为它们作用于整个大脑。我们可以做的是通过微型套管（一种用于输送药物的细管）输送药物，该套管连接到植入皮肤下的小型泵。这种技术可以将微量剂量（约数百纳升）输送到小至一立方毫米的大脑区域，从而使我们能够更好地控制药物的输送位置，从而根据个别患者的需求进行治疗。研究表明，这项技术可以控制运动功能。未来，它可能会帮助我们治疗肿瘤或帕金森病或阿尔茨海默病等神经系统疾病。
生物医学和技术创新的另一个令人兴奋的应用是远程医疗，即远程医疗。一个例子是创建微型无线设备来治疗慢性疾病或需要频繁注射的疾病。可食用微芯片可以响应无线传输，并以连续的时间间隔将药物释放到人体内以治疗疾病。理论上，人们可以拥有一个“芯片上的药房”，可以定期和准确地分配多种药物。
目前，我们开始看到更多针对个性化治疗的资金投入。这包括个性化癌症疫苗，它使用信使 RNA 来制造针对个人特定癌症的疫苗。这些疗法利用患者自身的细胞来对抗疾病，并促进针对特定癌症的疫苗的开发，而不是一刀切的方法。几乎所有的 RNA 疗法都使用纳米颗粒进行递送，这使得技术开发成为按正确规模递送药物的关键。
这种治疗是人们对免疫疗法和基于细胞的疗法更广泛的兴趣的一部分，我预计未来 30 年内会出现创新。这里的目标是利用免疫系统更有效地治疗疾病。这意味着要从小规模入手，以取得更有效的结果。
话虽如此，这些劳动成果确实需要一些时间。无论手头有什么研究和创新，临床试验和资金都可能对医学创新和采用的时间表产生重大且不可预测的影响。
这使得我们更加有必要鼓励创新并支持科学家和工程师。他们需要自由地探索、学习和创造。他们必须感觉到他们所做的事情没有限制，他们在做一些重要的事情；我们需要提高创新新技术的知名度，以便其他科学家团队能够进一步开发治疗方法。像千禧年技术奖这样的奖项有助于促进这一点；事实上，自从我因我的研究获得该奖项以来，来自全球各地的团队在个性化医疗方面取得了一些最伟大的进步。
对于大多数疾病和不适，我们仍处于寻找正确治疗方法的试错阶段；大多数患者被处方治疗，因为它们已被证明对大多数人有效，如果这些治疗无效，那么寻找有效的治疗方法就会成为一个漫长而代价高昂的过程。但是，正如上述领域的发展所表明的那样，科学家和工程师们正在努力使医学更加个性化。
2020 年千禧年技术奖的提名于 2019 年 4 月 1 日开始，截止日期为 2019 年 7 月 31 日。可以从大学、研究机构、科学和技术学院、公司和行业等组织收到提名，并且可以授予个人或任何国籍的团队。更多信息请访问millenniumprize.fi。