口服吞咽药丸或胶囊是最常见、经济且简单的给药方法，同时也是人体吸收药物活性成分最复杂的方式，因为药物在胃肠道中的生物利用度取决于其成分和胃的动态生理环境。

美国约翰斯·霍普金斯大学医学院的研究人员采用一种基于胃的真实解剖结构和形态的仿生电子模拟器——StomachSim，调查和量化身体姿态和胃运动对药物生物利用度的影响。相关研究发表于近日出版的《流体物理学》。

“口服给药是最常见的给药方式，但却意外的复杂。”论文合著者Rajat Mittal说，当药丸到达胃时，胃壁的运动和内容物的流动决定了药丸的溶出速率。此外，药物和胃内容物的特性对药丸溶出速率也有着重要影响。

目前用于评估口服药物溶出速率的实验室或临床研究能力有限，这使得了解药物溶出速率如何受不同胃病，如胃轻瘫综合征（胃排空延缓）的影响成为一项挑战。

胃内容物、胃动力和流体动力学都在药物的生物利用度中扮演重要角色。比如胃收缩产生的压力会导致复杂的药物运行轨迹，从而改变其溶出速率，或导致药物不均匀地排空到十二指肠中，有时在改变释放剂量的情况下还会导致胃反流。总之，这些问题对药物递送的设计带来了若干挑战。

而Mittal等设计的新型计算机模拟平台StomachSim具有克服上述问题的潜力。

“我们的模型可以生成药物溶出相关的数据，为口服药物背后的复杂生理过程提供有用和独到的见解。”Mittal说。

该模型似乎是首个将胃生物力学与药物运动和溶解相结合，以量化进入十二指肠活性药物成分的模型。这使研究人员能够计算和比较各种生理情况下十二指肠的排空率和活性药物成分释放速率。

相关论文信息：https://doi.org/10.1063/5.0096877