Forskare utvecklar nytt verktyg som fungerar som koloskopi

Dina tarmbakterier kan säga mycket om dig, till exempel varför du är diabetiker eller hur du reagerar på vissa läkemedel.

Men forskare kan bara se så mycket av mag -tarmkanalen för att studera tarmbakteriernas roll i din hälsa. Det som kommer ut ur dig är bara ett litet urval av dessa bakterier, utan att ange var de kom ifrån i matsmältningssystemet.

Forskare vid Purdue University byggde ett sätt att svälja ett verktyg som fungerar som en koloskopi, förutom att istället för att titta på kolon med en kamera, tekniken tar prover av bakterier.

Tekniken kan också röra sig genom hela GI -kanalen, inte bara tjocktarmen. Denna trakt, förutom kolon, inkluderar munnen, matstrupe, mage, bukspottkörteln, lever, gallblåsan, tunntarmen och ändtarmen.

Väsentligen, detta verktyg skulle göra det möjligt att genomföra en "tarm-oscopy." En video som visar hur det skulle fungera finns på YouTube.

"Det handlar om att kunna ta prover av bakterier var som helst i tarmen. Det var omöjligt förut, "sa Rahim Rahimi, en Purdue biträdande professor i materialteknik.

Verktyget är en läkemedelsliknande kapsel som passivt vässar genom tarmen utan att behöva batteri. En pillerversion av en koloskopi är redan kommersiellt tillgänglig för att se delar av tjocktarmen som en traditionell koloskopi inte kan se, men inget verktyg kan prova bakterier.

Om en koloskopi eller kamerapiller ser blod, det kan inte prova det området för att undersöka närmare. Du kan bara prova bakterier från en persons avföring, men bakterier kan variera mycket i mag -tarmkanalen. Vår strategi kan komplettera varandra. "

Rahim Rahimi, Assisterande professor, Institutionen för materialteknik, Purdue University

Kapseln för provtagning av bakterier skulle också vara mycket billigare, kostar bara cirka en dollar, uppskattar han.

Rahimis team arbetar med att testa denna kapsel hos grisar, som har en liknande GI -kanal som människor. En första demonstration av prototypen publiceras i RSC Advances , en tidskrift av Royal Society of Chemistry.

Forskarna 3D-printade kapseln av harts, samma material som används i tandformar och implantat. Detta material skulle behöva modifieras något för att människor ska få i sig, men är annars giftfri, Sa Rahimi.

Vid exponering för pH i en viss tarmplats, kapselns biologiskt nedbrytbara lock löses upp. Inuti kapseln, en hydrogel som liknar dem som används i blöjor expanderar och samlar tarmvätska innehållande bakterier.

Trycket stänger kapselns bländare när provtagningen är klar, ungefär som en kolv.

Forskarna har testat prototypkapseln i en odlingslösning utformad för att simulera tarmbakteriefloran i ett mag -tarmkanal.

De testade också kapselns förmåga att skydda de provtagna bakterierna i olika extrema miljöer. Deras experiment hittills visar att kapseln framgångsrikt kunde prova bakterier som är vanliga i tarmen, såsom E. coli, inom en timme.

I en människa, kapseln skulle fortsätta att röra sig genom mag -tarmkanalen med andra avföringsämnen. En forskare kan sedan återställa kapseln från en deltagares avföring, skruva loss kapseln, och studera de insamlade bakterierna.

"Detta tillvägagångssätt ger nya möjligheter att studera vilken typ av bakterier som finns i tarmen. Det skulle hjälpa oss att ta reda på hur vi kan manipulera dessa bakterier för att bekämpa sjukdomar, "Sa Rahimi.

Ett patent har lämnats in för denna teknik genom Purdue Research Foundation Office of Technology Commercialization.

• Forskare upptäcker hur tarmbakterier hjälper immunsystemet att bekämpa cancertumörer
• Neil Bell utses till Chief Development Officer för Avacta Life Sciences