Ученые Caltech разработали умную капсулу, отслеживающую здоровье ЖКТ

Ученые давно подчеркивают возрастающую роль желудочно-кишечного тракта в поддержании здоровья. Помимо переваривания пищи, он участвует в синтезе гормонов, иммунных клеток и нейротрансмиттеров, влияющих на настроение и функции мозга. В кишечнике содержится множество биомаркеров, полезных для выявления, отслеживания и лечения заболеваний — от короткоцепочечных жирных кислот, сигнализирующих о метаболическом синдроме, до цитокинов, указывающих на воспалительные процессы.

На сегодняшний день отсутствуют технологии для простого анализа метаболической и молекулярной информации из кишечника. Традиционные методы, такие как биопсия, инвазивны, дорогостоящи и не позволяют проводить мониторинг в реальном времени.

Но недавно инженеры из Калифорнийского технологического института (Caltech) создали компактную капсулу PillTrek, способную измерять pH, температуру и разнообразные биомаркеры в ЖКТ. Устройство оснащено доступными по цене датчиками, интегрированными в миниатюрную беспроводную электрохимическую систему с низким энергопотреблением.

«Мы разработали эту капсулу как универсальную платформу. Она обладает значительными возможностями для электрохимического анализа, позволяя измерять метаболиты, ионы, гормоны, такие как серотонин и дофамин, и, возможно, белки в сложной среде кишечника», — поясняет Вэй Гао, профессор медицинской инженерии в Калифорнийском технологическом институте.

Размеры капсулы PillTrek — 7 миллиметров в диаметре и 25 миллиметров в длину делают ее меньше эндоскопических капсульных камер, но она способна выполнять широкий спектр электрохимических измерений. К тому же, электрохимическая система капсулы допускает перенастройку, а датчики можно легко заменять для анализа различных параметров кишечника.

В дальнейшем специалисты собираются исследовать беспроводную передачу энергии и миниатюризацию электроники, чтобы сделать капсулу еще компактнее и энергоэффективнее.

Ранее таблетка с крошечными роботами вылечила болезни кишечника.