En Team vun Ingenieuren op der Tufts Universitéit huet eng 3D Pille entwéckelt déi Bakterien am Darm provéiere kann wéi se duerch den Verdauungstrakt passéiert. Verëffentlecht am Journal Fortgeschratt Intelligent Systemer, d'3D Pille ass dat éischt net-invasiv Mëttel fir Proben ze kréien an de Mikrobiom Populatiounsprofil am ganze Verdauungstrakt ze liwweren.
Bakterien am Darm ginn an déi helikal Kanäl gezunn duerch eng osmotesch 'Pompel' an der Pille. Bildkreditt:Nano Lab, Tufts UniversitéitAm Moment, Samplingmethoden vum GI Trakt benotzen fecal Metaboliten an DNA Analyse. Wéi och ëmmer, dës Methode bidden keng detailléiert an ëmfaassend Donnéeë vum GI Ëmfeld, besonnesch am ieweschten Deel vum distalen Doppelpunkt. Et ass e Gebitt wou déi meescht Mikrobiomaarten däitlech ënnerscheeden.
Laut de Fuerscher, si hunn d'Pille getest a si hu festgestallt datt et eng korrekt Identifikatioun vun de Populatiounen gëtt, inklusiv hiren Iwwerfloss a verschiddenen Uwendungen. D'Équipe huet d'Pill op béid Schwäin a Primaten probéiert, awer klinesch Studien musse gemaach ginn fir ze kucken ob d'Pille op Mënschen applizéiert ka ginn fir béid Diagnos a Behandlung an der Zukunft.
Den Darm ass Heem fir Billiounen vu Mikrobiome, dorënner Bakterien. Dat heescht datt hir Darmbakterien nach méi reich sinn wéi d'Zellen am ganze Kierper. Plus, et gi méi wéi dausend Aarte vu Bakterien, déi am Darm liewen. Si sinn do aus engem Grond a si bidden vill positiv Effekter op de Kierper.
Éischt, Darmbakterien hunn e schützenden an ënnerstëtzenden Deel an der Verdauung an et hëlleft de Kierper géint Krankheet ze schützen. Wéi och ëmmer, wann d'Gläichgewiicht vum Mikrobiom am Magen -Darmtrakt geschitt, Dysbiose genannt, geschitt, et kann zu vill Verdauungssymptomer féieren, wéi Verstopfung, bloating, indigestion, an Diarrho.
Dysbiose kann och mat Entzündung verknëppelt ginn, Verschlechterung vu Krankheeten wéi Kriibs, a Schwachstelle fir verschidde Infektiounen. Studien hu gewisen datt Mikrobiometabolitte funktionnéieren andeems de Kierper géint Krankheet schützt.
"Mir léiere ganz vill iwwer d'Roll vum Darmmikrobiom bei der Gesondheet a Krankheet. Wéi och ëmmer, mir wëssen ganz wéineg iwwer seng Biogeographie. D'Pille wäert eist Verständnis vun der Roll vun der raimlecher Verdeelung am Mikrobiomprofil verbesseren fir nei Behandlungen an Therapien fir eng Rei vu Krankheeten a Bedéngungen ze förderen, "Sameer Sonkusale, studéiert Co-Autor a Professer fir Elektresch a Computertechnik an der Tufts University's School of Engineering, gesot.
Déi nei 3D Pille ass modern a modern, entwéckelt duerch en 3D Drécker mat mikrofluidesche Kanäl. Déi nei Pille kann Proben aus de verschiddene Phasen vum Verdauungstrakt kréien. D'Uewerfläch vun der Pille huet e pH-sensiblen Ofdeckung, sou datt et keng Proben absorbéiert bis se an den klengen Darm erakënnt. Am Magen, wou Saieren existéieren, d'Beschichtung schmëlzt, sou datt et fäeg ass Proben am Dënndarm ze kréien.
Ausser dat, et huet eng semi-permeabel Membran déi d'Pille an zwee Kummeren trennt-eng Kammer mat helical Kanäl, ass verantwortlech fir Bakterien ze kréien an déi aner ass eng kalzium gefüllte Chamber, wat hëlleft en osmotesche Floss iwwer d'Membran ze maachen. D'3D Pille enthält och e klenge Magnéit deen et a bestëmmte Beräicher am Darm hält fir méi spezifesch Sampling guidéiert vun engem externen Magnéit.
D'Fuerscher hunn d'Pille am Verdauungstrakt lokaliséiert duerch e fluoreszenten Farbstoff an der Salzkammer.
"Den Design vun dësem Apparat mécht et onheemlech einfach ze benotzen, e klengt Risiko fir dat Thema ze moossen, awer nach sou vill Informatioun liwweren, "Prof. Giovanni Widmer, Professer fir infektiiv Krankheeten a global Gesondheet an der Tufts Cummings School of Veterinary Medicine, sot an enger Erklärung.
"Am Verglach mat aneren net-invasiven Diagnoseapparater, dëst ass wéi en EKG fir d'Gesondheet ze hunn, "Huet hien derbäigesat.
D'Fuerscher gleewen datt nei Technologie kann hëllefe bei der gastrointestinaler Diagnostik andeems se bakteriell Populatiounen analyséieren mat DNA Sequencing Techniken. Déi nei net-invasiv Method hëlleft net nëmmen bei der Diagnostik, awer och bei der Behandlung vu verschiddene Verdauungskrankheeten.
"Eis Resultater weisen datt d'Bakteriepopulatiounen, déi sech vun de Pille 'microfluidesche Kanäl erholl hunn, ganz no der bakterieller Bevëlkerungsdemographie vun der Mikroëmfeld sinn, un déi d'Pille ausgesat war, “Hunn d'Fuerscher an der Studie ofgeschloss.
"Mir gleewen datt sou Lab-on-a-Pill Apparater eist Verständnis vun der raimlecher Diversitéit vum Darmmikrobiom a seng Äntwert op medizinesch Bedéngungen a Behandlungen revolutionéieren, “Hunn se derbäigesat.