Ból brzucha
Ból brzucha (źródło: Pixabay)

Elektroniczna kapsułka bezpiecznie zbierze dane z przewodu pokarmowego

Kapsułka, opracowywana przez naukowców z University of California, pozwoli zajrzeć do trudno dostępnych odcinków jelita.

Mała elektronika dociera w trudno dostępne miejsca

Miniaturyzacja narzędzi diagnostycznych i operacyjnych pozwala na wprowadzanie do organizmu przyrządów ratujących ludzkie życia i zmniejszające ryzyko powikłań. Mikro drukarki 3D z biotuszem, lekarstwa zamykane w rozpuszczalnych kapsułkach czy maleńkie narzędzia chirurgiczne to nowa broń lekarzy w walce z chorobami i schorzeniami. Do tego arsenału dołącza CapScan opracowywane przez naukowców z University of California.

Według naukowców bakterie, białka i inne substancje znalezione w próbkach kału są głównie wskaźnikami aktywności w dolnej części okrężnicy. Tym czasem kluczowe jest zbadanie procesów zachodzących w wyższych partiach.

Pomiar metabolitów jelitowych w kale jest jak badanie słonia poprzez badanie jego ogona. Większość metabolitów jest wytwarzana, przekształcana i wykorzystywana wyżej w jelitach i nawet nie przedostaje się do stolca.

Dari Shalon, wynalazca urządzenia
Kapsułka CapScan (źródło: ucdavis)

Kapsułka zbada przestrzeń jelit

Na te problemy ma odpowiedzieć kapsułka CapScan. Urządzenie składa się z polimerowej skorupy, która zawiera zapadnięty pęcherz zbierający płyn. Gdy kapsułka zostanie połknięta i dotrze do jelita cienkiego, wrażliwa na pH powłoka na urządzeniu rozpuszcza się, odsłaniając zintegrowany zawór jednokierunkowy. Ten zawór umożliwia wciągnięcie płynu trawiennego do pęcherza kapsułki, rozszerzając go w trakcie. Gdy pęcherz jest pełny, zawór zapobiega gromadzeniu się jakichkolwiek innych płynów w dolnej części przewodu pokarmowego. Po wydaleniu zawartość urządzenia jest analizowana w laboratorium. Co ważne, zmieniając czułość powłoki na pH, aby rozpuszczała się przy różnych poziomach kwasowości, można dyktować, gdzie gromadzą się płyny w jelicie cienkim.

W testach laboratoryjnych przeprowadzonych na 15 zdrowych ochotnikach analiza ujawniła znaczące różnice między próbkami jelita cienkiego i kału, jeśli chodzi o bakterie, wirusy, białka gospodarza i metabolity z pożywienia.

Ta kapsuła i raporty są pierwszymi tego rodzaju. Wszystkie inne badania dotyczące mikroflory jelitowej człowieka koncentrowały się na stolcu jako substytucie metabolizmu okrężnicy. Jednak faktem jest oczywiście, że 90% ludzkiego trawienia zachodzi w jelicie górnym, a nie w okrężnicy.

prof. Oliver Fiehn z UC

O badaniach próbek pobranych dzięki kapsułce można dowiedzieć się z dwóch artykułów naukowych zespołu — numer 1 i numer 2.