Автономный датчик отслеживает состояние желудочно-кишечного тракта
Ученые из Сан-Диего разработали автономную сенсорную систему, предназначенную для мониторинга метаболитов в тонком кишечнике.
Биочувствительный датчик в форме таблетки, необходимо проглатывать не разжевывая. Датчик работающий на биотопливе, облегчает доступ к тонкой кишке на месте, облегчая мониторинг уровня глюкозы и обеспечивая получения непрерывных результатов на протяжении длительного времени.
Эти измерения являются важным компонентом отслеживания общего состояния желудочно-кишечного тракта, основным фактором при изучении питания, диагностике и лечении различных заболеваний, профилактике ожирения и многом другом.
Датчик может открыть новое понимание состава метаболитов в кишечнике, что значительно влияет на здоровье человека в целом. Работа, проведенная инженерами Калифорнийского университета в Сан-Диего, опубликована в журнале Nature Communications.
В этих экспериментах технология биосенсора без батареи непрерывно контролировала уровень глюкозы в тонком кишечнике свиней через 14 часов после приема пищи, производя измерения каждые пять секунд в течение двух-пяти часов. Следующий шаг — уменьшить размер таблеток с нынешних 2,6 см в длину, чтобы людям было легче их проглатывать.
Более старые методы непосредственного мониторинга внутренней части тонкой кишки могут вызывать значительный дискомфорт у пациентов, в то время как генерируются только единичные короткие записи данных об окружающей среде, которая постоянно меняется. В отличие от этого, этот биосенсор обеспечивает доступ к непрерывным считываниям данных с течением времени.
Платформа также может быть использована для разработки новых способов изучения микробиома тонкого кишечника. Подход «умных таблеток» может привести к более простым и дешевым способам мониторинга тонкой кишки, что может привести к значительной экономии средств в будущем.
Вместо батарейки эта «умная таблетка» питается от нетоксичного топливного элемента, работающего на глюкозе.
Также планируется добавить в систему дополнительные датчики. Главная цель — разработать сенсорную платформу для кишечника, которая позволяет собирать множество различных видов информации в течение более длительных периодов времени.
Примерно 20% человечества страдает от желудочно-кишечных расстройств в какой-то момент нашей жизни. К ним могут относиться воспалительные заболевания кишечника, диабет или ожирение, которые частично вызваны нарушением кишечных процессов, связанных с всасыванием или перевариванием метаболитов в кишечнике.
Такие заболевания представляют значительную стоимость для экономики и нагрузку на системы здравоохранения. Поэтому ставки доступа к информации из соответствующих отделов желудочно-кишечного тракта довольно высоки.
