Таблетка-исследователь
Группа учёных из Университета Тафтса разработала специальные таблетки, исследующие микробиом кишечного тракта (ЖКТ). Таблетки с микрофлюидными каналами изготавливаются на 3D-принтере. С помощью этих каналов можно отобрать пробы микробиоты в различных областях пищеварительного тракта. Полупроницаемая мембрана делит таблетку на две камеры: в одной содержатся спиральные каналы, которые отбирают образцы бактерий, а в другой соли кальция.
Камера с солями нужна для поддержания осмотического потока, с помощью которого бактерии проникают сквозь мембрану в каналы, а небольшой магнит в пилюле позволяет удерживать её в определенных местах кишечника с помощью магнита вне тела для более качественного отбора проб. Флуоресцентный краситель в осмотической камере помогает найти таблетку после того, как она выходит из желудочно-кишечного тракта. Таблетка имеет покрытие, чувствительное к изменениям кислотно-щелочного баланса, чтобы активироваться в тонкой кишке, минуя желудок.
Этот неинвазивный диагностический инструмент активно тестируется как in vitro, так и in vivo, чтобы максимально точно идентифицировать видовое разнообразие бактерий в ЖКТ. Он был опробован на свиньях и обезьянах, однако для определения безопасности ежедневного использования устройства человеком потребуются клинические испытания.
Сегодня существуют технологии для анализа бактериальных популяций с помощью секвенирования ДНК. Отбор проб микробиома связан с анализом кала на ДНК и метаболиты, но такой подход дает мало информации о расположении каждого из 1000 видов бактерий, населяющих ЖКТ. Подавляющее большинство этих бактерий оказывает положительное влияние на пищеварение и защищает от болезней. При нарушении естественного баланса микробиома некоторые бактерии могут стать причиной воспалений, высокой восприимчивости к инфекциям и даже обострений других заболеваний, например онкологических.
Разработанные таблетки поспособствуют улучшению понимания роли пространственного распределения микробиома для продвижения новых методов лечения ряда заболеваний.
Статья Nejad et. al Ingestible Osmotic Pill for In‐vivo Sampling of Gut Microbiome опубликована в журнале Advanced Intelligent Systems.
Елена Панасюк, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Tufts Now: 3D printed pill samples gut microbiome to aid diagnosis and treatment.