本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點
當我們想到醫學突破時，我們的大腦通常會轉向新藥和新療法。然而，生物材料和藥物輸送過程的創新與這些進展一樣具有革命性和重要性，它們為這些進步鋪平了道路。
在麻省理工學院，我們正在生物技術和材料科學的交叉領域工作。以燒傷為例。我們可以用抗生素軟膏有效地治療病人。然而，嚴重的燒傷可能需要更先進的治療，例如構建皮膚細胞聚合物支架，幫助患者再生皮膚。這就是我們的工作發揮作用的地方。這也是治療方法如何越來越個性化地針對每個患者的例子。
我們團隊的一個主要重點是開發聚合物，以在較長時間內連續且以受控速率輸送藥物。在我們的研究中，我們為從受控藥物釋放到組織再生的一切創造了生物材料和工藝，並研究了抗癌藥物、基因治療藥物和疫苗等。
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這意味著對人體的一些侷限性，特別是其中樞神經系統，做出更好的反應。當我們口服藥物時，它會將藥物輸送到我們的全身，可能會對身體造成破壞。透過設計提供智慧輸送系統的聚合物，我們可以靶向身體的特定部位。這限制了暴露並因此減少了不良反應，從而提供更有效和精準的治療。
一個很好的例子是治療腦部疾病。口服藥物（例如用於治療帕金森病的 L-多巴，一種多巴胺前體，以及用於提高抑鬱症患者血清素水平的百憂解）會與神經遞質相互作用。這些藥物會產生副作用，因為它們作用於整個大腦。我們可以做的是透過微型套管（一種用於輸送藥物的細管）輸送藥物，該套管連線到植入皮膚下的小型泵。這種技術可以將微量劑量（約數百納升）輸送到小至一立方毫米的大腦區域，從而使我們能夠更好地控制藥物的輸送位置，從而根據個別患者的需求進行治療。研究表明，這項技術可以控制運動功能。未來，它可能會幫助我們治療腫瘤或帕金森病或阿爾茨海默病等神經系統疾病。
生物醫學和技術創新的另一個令人興奮的應用是遠端醫療，即遠端醫療。一個例子是建立微型無線裝置來治療慢性疾病或需要頻繁注射的疾病。可食用微晶片可以響應無線傳輸，並以連續的時間間隔將藥物釋放到人體內以治療疾病。理論上，人們可以擁有一個“晶片上的藥房”，可以定期和準確地分配多種藥物。
目前，我們開始看到更多針對個性化治療的資金投入。這包括個性化癌症疫苗，它使用信使 RNA 來製造針對個人特定癌症的疫苗。這些療法利用患者自身的細胞來對抗疾病，並促進針對特定癌症的疫苗的開發，而不是一刀切的方法。幾乎所有的 RNA 療法都使用奈米顆粒進行遞送，這使得技術開發成為按正確規模遞送藥物的關鍵。
這種治療是人們對免疫療法和基於細胞的療法更廣泛的興趣的一部分，我預計未來 30 年內會出現創新。這裡的目標是利用免疫系統更有效地治療疾病。這意味著要從小規模入手，以取得更有效的結果。
話雖如此，這些勞動成果確實需要一些時間。無論手頭有什麼研究和創新，臨床試驗和資金都可能對醫學創新和採用的時間表產生重大且不可預測的影響。
這使得我們更加有必要鼓勵創新並支援科學家和工程師。他們需要自由地探索、學習和創造。他們必須感覺到他們所做的事情沒有限制，他們在做一些重要的事情；我們需要提高創新新技術的知名度，以便其他科學家團隊能夠進一步開發治療方法。像千禧年技術獎這樣的獎項有助於促進這一點；事實上，自從我因我的研究獲得該獎項以來，來自全球各地的團隊在個性化醫療方面取得了一些最偉大的進步。
對於大多數疾病和不適，我們仍處於尋找正確治療方法的試錯階段；大多數患者被處方治療，因為它們已被證明對大多數人有效，如果這些治療無效，那麼尋找有效的治療方法就會成為一個漫長而代價高昂的過程。但是，正如上述領域的發展所表明的那樣，科學家和工程師們正在努力使醫學更加個性化。
2020 年千禧年技術獎的提名於 2019 年 4 月 1 日開始，截止日期為 2019 年 7 月 31 日。可以從大學、研究機構、科學和技術學院、公司和行業等組織收到提名，並且可以授予個人或任何國籍的團隊。更多資訊請訪問millenniumprize.fi。