No znanstvenici mogu vidjeti samo toliko gastrointestinalnog trakta kako bi proučili ulogu crijevnih bakterija u vašem zdravlju. Ono što izlazi iz vas je samo mali uzorak ovih bakterija, bez naznake odakle su došli u probavnom sustavu.
Istraživači sa sveučilišta Purdue izgradili su način da progutaju alat koji djeluje poput kolonoskopije, osim što umjesto gledanja debelog crijeva kamerom, tehnologija uzima uzorke bakterija.
Tehnologija bi se također mogla širiti kroz cijeli gastrointestinalni trakt, ne samo debelo crijevo. Ovaj trakt, pored debelog crijeva, uključuje usta, jednjak, trbuh, gušterača, jetra, žučni mjehur, tanko crijevo i rektum.
U suštini, ovaj bi alat omogućio izvođenje "crijevne oskopije". Video koji prikazuje kako bi to funkcioniralo nalazi se na YouTubeu.
"Sve je u tome da možete uzeti uzorke bakterija bilo gdje u crijevima. To je prije bilo nemoguće, "rekao je Rahim Rahimi, docent Purdue za inženjerstvo materijala.
Alat je kapsula nalik lijeku koja pasivno prolazi kroz crijeva bez potrebe za baterijom. Kolonoskopija s pilulama već je komercijalno dostupna za pregled područja debelog crijeva koje tradicionalna kolonoskopija ne može vidjeti, ali niti jedan alat ne može uzorkovati bakterije.
Ako kolonoskopija ili pilula za kameru vide krv, ne može uzorkovati to područje za daljnje istraživanje. Možete samo uzeti uzorak bakterija iz fekalnih tvari neke osobe, ali bakterije mogu jako varirati u cijelom probavnom traktu. Naš pristup mogao bi biti komplementaran. "
Rahim Rahimi, Docent, Zavod za inženjerstvo materijala, Sveučilište Purdue
Kapsula za uzorkovanje bakterija također bi bila puno jeftinija, svaki košta samo oko jedan dolar, procjenjuje.
Rahimijev tim radi na testiranju ove kapsule na svinjama, koji imaju GI trakt sličan ljudima. Početna demonstracija prototipa objavljena je godine RSC napredak , časopis Kraljevskog društva za kemiju.
Znanstvenici su 3D ispisali kapsulu od smole, isti materijal koji se koristi u zubnim kalupima i implantatima. Ovaj bi materijal trebao biti malo modificiran da bi ga ljudi unijeli, ali inače nije otrovan, Rekao je Rahimi.
Kada je izložen pH određenog crijevnog mjesta, biorazgradivi čep kapsule se otapa. Unutar kapsule, hidrogel sličan onima koji se koriste u pelenama širi se i skuplja crijevnu tekućinu koja sadrži bakterije.
Pritisak se zatvara zatvarajući otvor kapsule kad se uzorkovanje dovrši, poput klipa.
Znanstvenici su testirali prototip kapsule u otopini za kulturu dizajniranoj za simulaciju crijevne bakterijske flore GI trakta.
Također su testirali sposobnost kapsule da zaštiti uzorkovane bakterije u različitim ekstremnim okruženjima. Njihovi dosadašnji pokusi pokazuju da je kapsula uspješno uzorkovala bakterije uobičajene u crijevima, poput E. coli, u roku od sat vremena.
U čovjeka, kapsula bi se nastavila kretati po probavnom traktu s ostalim fekalnim tvarima. Znanstvenik bi tada mogao izvaditi kapsulu iz fekalne tvari sudionika studije, odvrnite kapsulu, i proučiti prikupljene bakterije.
"Ovaj pristup pruža nove mogućnosti za proučavanje vrste bakterija prisutnih u crijevima. Pomogao bi nam da shvatimo kako manipulirati tim bakterijama u borbi protiv bolesti, "Rekao je Rahimi.
Patent za ovu tehnologiju podnijet je Uredu za komercijalizaciju tehnologije Purdue Research Foundation.