Группа исследователей из США разработала инновационную «умную капсулу», которая может произвести революцию в диагностике и лечении заболеваний кишечника. Эта капсула - первая технология для приема внутрь, способная автоматически обнаруживать ключевые биологические молекулы, которые могут сигнализировать о наличии проблемы, и сообщать о них в режиме реального времени.
Опубликованная в журнале Nature, эта работа основана на предыдущих исследованиях 2018 года. Текущая версия капсулы более чем в шесть раз меньше оригинального прототипа, что делает ее более безопасной и легко усваиваемой. Капсула предназначена для идентификации важных биологических молекул, таких как побочные продукты окисления азота и сероводорода, которые связаны с воспалением, наблюдаемым при заболеваниях кишечника.
Традиционные методы диагностики заболеваний кишечника являются инвазивными и не позволяют обнаруживать короткоживущие молекулярные биомаркеры в режиме реального времени. Новая «умная капсула» объединяет в себе сконструированные живые бактерии, электронику и небольшую батарею. Когда эти бактерии обнаруживают определенные молекулы, они излучают свет, который затем преобразуется в беспроводной сигнал электроникой внутри капсулы. Этот сигнал передается через организм на смартфон или компьютер в режиме реального времени, предоставляя текущую информацию по мере продвижения таблетки по пищеварительному тракту.
Потенциальное воздействие этой «умной капсулы» огромно, особенно для примерно семи миллионов человек во всем мире, страдающих воспалительными заболеваниями кишечника, такими как колит или болезнь Крона. Современные методы с трудом позволяют предсказать вспышки воспаления, приводящие к тяжелым симптомам, требующим госпитализации. Устройство потенциально может революционизировать лечение ВЗК, позволяя проводить раннюю диагностику, предотвращать обострения и оптимизировать планы лечения.
Исследователи продемонстрировали, что капсула может обнаруживать оксид азота, молекулу, связанную со многими ВЗК, и отличать нормальные ситуации от заболеваний на основе анализа различных концентраций оксида азота. Возможности капсул могут быть расширены для выявления других ключевых биомаркеров, что обеспечит более глубокое понимание микробиома кишечника и потенциально предотвратит заболевания, связанные с воспалением.
Сочетание биологии и электроники в этой капсуле имеет более широкое применение, демонстрируя потенциал для дистанционного мониторинга состояния здоровья. Исследователи сравнили свое новшество с фильмом «Фантастическое путешествие», где ученые уменьшались в размерах, чтобы ориентироваться во системах организма. Хотя это пока невозможно, использование бактерий для аналогичных целей стало реальностью благодаря достижениям в области синтетической биологии, которая использует способности живых клеток для диагностики заболеваний в сложных условиях.
Приглашаем Вас принять участие в образовательных мероприятиях для врачей
Ближайшие мероприятия