未来，可植入的计算机化药物分配器将取代去药房或医生办公室的行程，通过嵌入我们体内的医疗设备自动将药物渗入血液。这些小型无线芯片有望减轻疼痛和不便，它们将确保患者只需按一下按钮就能获得精确剂量的药物。
在一项涉及骨质疏松症女性的新研究中，一种无线控制的可植入微芯片成功地实现了每日药物治疗方案，其效果与每日注射相当，甚至更好。研究人员表示，这可能是无数长期服用处方药患者的一个优雅解决方案。患者无需记住服药，医生也可以通过一个简单的电话或计算机指令来调整剂量。
麻省理工学院（MIT）David H. Koch综合癌症研究学院的教授Robert Langer表示，未来的“芯片药房”有朝一日能够根据预设剂量和特定时间，配发一整套药物。他是这项研究的合著者。
“这 realmente 取决于药物的效力有多强，”他说。“对于多发性硬化症、癌症以及一些疫苗等疾病，有很多药物的效力足够强。”
Langer和麻省理工学院的另一位教授Michael Cima在20世纪90年代末开发了可植入药物输送芯片的早期版本。他们共同创立了一家名为MicroCHIPS Inc.的公司，该公司负责管理今天发表在《Science Translational Medicine》杂志上的这项研究。Langer表示，研究团队之所以选择与骨质疏松症患者合作，是因为这种疾病以及用于治疗它的药物带来了一系列特殊的机会。一种名为特立帕肽（teriparatide）的常用药物可以逆转严重骨质疏松症患者的骨质流失，但它需要每日注射才能正常发挥作用。Langer说，这意味着高达75%的患者会放弃治疗。这还是一种效力很强的药物，需要微克剂量，因此是长期输送植入物的理想选择。
为了让芯片能够良好地工作，该公司进行了一些调试，包括增加了一个密封系统和能在活体组织中工作的药物释放系统。芯片包含一组微小的储药井，其大小约等于针尖。Langer说，每个药井都用一层极薄的铂和钛密封。在预设时间或患者的指令下，外部射频设备会向芯片发送信号，芯片对金属薄膜施加电压，使其熔化并释放药物。药井是逐个熔化的。
“就像烧断保险丝一样，我们是这样设置的，”Langer说。他说，金属的用量接近纳米级别，无毒。
该团队还必须确保芯片的安全，防止被黑客攻击。芯片通过一种特殊的频率——医疗植入物通信服务（Medical Implant Communications Service）频段进行通信，该频段已获得FCC和FDA的批准。芯片与接收器之间的双向通信链路能够上传植入物状态信息，包括剂量输送确认和电池寿命。Langer说，患者或医生随后需要输入一个特殊代码来输送或更改剂量。
研究团队招募了七名患有严重骨质疏松症的丹麦女性，并于2011年1月将芯片植入她们的腹部。芯片可储存20剂药物。Langer说，患者使用了植入物一年，并且反响极好。“她们根本没有考虑到自己体内有这个东西，因为不需要打针了。”
最终，该设备输送的剂量与每日注射相当，且没有出现负面副作用。Cima，麻省理工学院David H. Koch工程学教授，表示，患者不再因为不想去看医生而跳过打针——依从处方至关重要。“这完全解决了依从性问题，预示着一个完全自动化的药物治疗方案的未来。”
这项研究指出了一种有趣的现象，这将为未来此类植入物的研发提供信息。当将设备植入人体时，身体会形成一个纤维蛋白、基于胶原蛋白的膜，包裹着异物。这会影响药物从设备中进入身体的效率，进而影响剂量需求和药物效力。这项研究的目标之一就是研究这种胶原蛋白膜的影响，研究人员发现它对药物没有产生任何不良影响。
Langer表示，既然这些芯片已被证明有效，他和团队希望用它们进行其他药物和更长时间剂量的测试。由于药井是逐个熔化的，这些芯片可以用于输送不同类型的药物，即使是那些在注射或口服时会相互作用的药物。团队希望制造一个包含365剂的版本，以观察其效果。
他表示，它甚至可以作为一种长期的传感设备使用，这本身就是一个有趣的可能。医疗传感植入物在体内可能会退化，因此用于检测血糖或癌症抗体等指标的植入物可能会失去效果。但一个具有多个传感器的芯片可以工作更长时间——一旦一个传感器被污染，只需熔化另一个药井，暴露一个新的即可，Langer说。
最终目标是创造一个能够结合传感和药物输送的芯片——一种能够自我治疗的可植入诊断机器。
“有一天能将一切结合起来将是伟大的，但这显然需要更长的时间，”Langer说。
