不依從性通常會導致慢性病惡化和過度住院。研究持續表明，三分之一到一半（pdf）的美國患者未按指示服藥，這最終使醫療保健系統每年損失 1000 億到 3000 億美元。
人們未能遵循用藥方案的原因與醫療保健系統本身一樣複雜。藥物可能會提醒人們他們“生病了”或產生新的、令人不快的副作用。它們可能很昂貴，或者與關於將物質攝入體內的文化信仰相沖突。遵循塑膠瓶上的說明需要耐心和培訓。如果涉及治療糖尿病、不孕症、骨質疏鬆症和自身免疫性疾病所需的注射型別，則某些方案的給藥過程可能很痛苦。
一套新技術可能提供一種方法來減少不依從性，即透過遞送患者可以吞嚥並忘記的藥物。在週四發表在《科學 》雜誌上的一項研究中，研究人員描述了一種能夠自主地將藥物注射到胃組織頂層的膠囊。這種可吞嚥、自定向、毫米級大小的施藥器——或稱 SOMA——在早期實驗中安全地向豬遞送了胰島素。“許多患者因為需要注射而推遲治療，”布萊根婦女醫院的胃腸病學家、該研究的資深作者 Giovanni Traverso 說。他說，以糖尿病為例，糖尿病影響了近 10% 的美國人，胰島素注射的使用常常被推遲七到八年。“口服這些藥物可能會產生巨大的影響。”
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SOMA 藥丸的靈感來自兩條常見的科學智慧。第一個是用 腎上腺素注射治療胃潰瘍的做法。“我們在胃部區域注射方面有經驗，”他說，“而且我們在這些注射的安全性方面也有很多經驗。” 該經驗表明，輸送到胃壁的藥物會到達身體的其他部位。
但是，該團隊需要確保自注射藥丸在釋放有效載荷之前到達胃腔內的正確位置和方向。這個設計問題的解決方案來自大自然。豹紋龜是世界上最大的陸龜物種之一，但由於其外殼頂部是尖的，因此始終可以 自行翻正。Traverso 和他的同事決定用他們的 SOMA 設計來模仿這種結構，以便膠囊始終如一地定向自身，並將胰島素可靠地注射到胃壁中。
科學家們將高達 1 毫克的胰島素載入到一個壓縮在糖衣藥丸後面的儲液器中。一旦藥丸進入胃中，它就會與胃壁底部對齊。周圍環境中的溼度和液體迫使藥丸的糖衣破裂，釋放出一根七毫米的針頭，成功地將藥物注射到胃組織中。Traverso 說，胰島素攝取在攝入後幾分鐘內開始，研究人員能夠在豬身上看到降血糖效果。他說，血液中迴圈的藥物量與皮下注射後看到的水平非常相似。透過增加載入到 SOMA 儲液器中的劑量，研究人員還能夠測試至少 30 小時的持續藥物釋放。
北達科他州立大學藥理學助理教授 Amrita Banerjee 沒有參與這項研究，她期待著這項新技術的實施。多年來，她一直在與糖尿病患者的不依從性作鬥爭。但她說，貼片、皮膚穿透雷射脈衝、加壓射流和其他針對恐針症患者的替代方案並未普及。口服藥物是藥理學的聖盃。它們是侵入性最小的製劑，無需特殊裝置或培訓即可給藥，保持穩定時間更長，而且通常製造成本更低。“然而，胰島素等大分子的口服遞送是一場噩夢，”她說。
大分子構成了一類稱為生物製劑的藥物。這些包括疫苗、抗體、基因療法和基於蛋白質或肽的藥物。它們的大小通常意味著消化系統中的酶會在它們被吸收到血液中之前將它們分解。但 SOMA 藥丸為生物製劑直接注射到胃壁中開闢了可能性。“這是一項非常有前景的技術，”Banerjee 說。
麻省理工學院的另一個團隊與 Traverso 合作，採取了一種略有不同的方法來解決不依從性問題。在 1 月 30 日發表在《自然通訊》雜誌上的一項研究中，研究人員描述了一種藥丸，該藥丸會在胃中迅速膨脹至乒乓球大小，持續長達一個月，並在持續時間內緩慢釋放藥物。與自定向 SOMA 膠囊一樣，充氣藥丸的靈感也來自進化怪癖。科學家們看到河豚在受到威脅時會像氣球一樣迅速膨脹，因此他們用兩種不同的水凝膠製作了一種藥丸：一種形成外殼，另一種吸收液體並在攝入後 15 分鐘內膨脹至其原始大小的 100 倍。
Banerjee 說，水凝膠可以給藥半衰期短的藥物。它的緩釋藥物遞送可以減少患者需要記住服用的藥丸數量。如果需要取出水凝膠藥丸，患者只需飲用氯化鈣溶液即可，這將停止藥物遞送，使凝膠縮小至其原始大小，並使其排出體外。事實上，水凝膠非常易於控制且用途廣泛，可以設想用於消化系統的長期測量，例如患者用藥模式的溫度和 pH 值監測，以及將微型相機或其他感測器帶入體內。
其他解決不依從性的方法涉及高科技感測器——無論是在藥丸中還是在瓶蓋頂部——以跟蹤患者每次服藥的時間。美國食品和藥物管理局已經批准了一種用於治療精神分裂症和雙相情感障礙的藥丸。它在吞嚥後向佩戴在腹部的臨時貼片傳送一個小的電訊號。然後，貼片將訊號中繼到智慧手機應用程式，該應用程式儲存已消耗劑量的記錄。“藥物遞送系統正在醫學中實施許多進展，”佐治亞理工學院藥物設計、開發和遞送中心主任 Mark Prausnitz 說，他沒有參與這項研究。但在其中一些可攝取技術在藥房貨架上可用之前，仍有一些問題需要解決。他說，研究人員需要證明自注射膠囊和充氣藥丸從長遠來看是安全的。患有糖尿病和其他慢性病的患者可能會終身使用它們。此外，使用複雜的新型遞送系統與其複雜性之間可能存在權衡，以及擴大其生產規模的成本。
推動採用新型藥物遞送技術的一個動力與生物製劑（必須注射以治療牛皮癬、類風溼性關節炎、多發性硬化症和多種癌症的大分子）的批准增加有關。Prausnitz 說，迫切需要一種替代常規注射的方法：“我們絕對需要讓人們更容易服藥。”