(資料圖片僅供參考)
科技日報北京12月6日電 （記者張夢然）美國加州大學圣地亞哥分校工程學院研究人員開發(fā)了一種無電池、藥丸狀可吞服生物傳感系統，旨在對腸道環(huán)境進行持續(xù)監(jiān)測。發(fā)表在《自然·通訊》雜志上的該技術有望開啟人們對腸道代謝物組成的新認識，這對人類的整體健康有重大影響。
這種可吞服的生物燃料驅動傳感器就像“智能藥丸”，有助于進入小腸，監(jiān)測葡萄糖水平并產生連續(xù)的測量值，這些數據是跟蹤整體胃腸道健康的重要組成部分，也是研究營養(yǎng)、診斷和治療各種疾病、預防肥胖等的主要因素。
在實驗中，智能藥丸在吞服后14小時內持續(xù)監(jiān)測豬小腸中的葡萄糖水平，每5秒測量一次，持續(xù)2—5個小時。目前的智能藥丸長2.6厘米，直徑0.9厘米。研究人員還計劃將其變得更小，以便人類能容易吞咽。
目前，對胃和腸道內的液體采樣的方法是進行內窺鏡檢查，由醫(yī)生將一根導管插入患者喉嚨并進入胃腸道。新技術將超低功耗電路和無線技術與葡萄糖動力燃料電池、尖端電化學傳感相結合，使科學家能更好地了解小腸環(huán)境的變化在健康和疾病中所起的作用。
與舊方法相比，智能藥丸中的生物傳感器可獲得連續(xù)的數據讀數。團隊將傳感器集成到一個電路中，進行能量收集、生物傳感和無線遙測。智能藥丸是一個平臺，還可用于開發(fā)研究小腸微生物組的新方法。
智能藥丸或帶來更簡單、更便宜的小腸監(jiān)測方法，節(jié)省大量成本，而且其不使用電池，供電的無毒燃料系統靠腸道中的葡萄糖運行。這種葡萄糖生物燃料電池可在運行期間獲取電力，同時測量不斷變化的葡萄糖濃度。
到目前為止，小腸數據記錄只在豬身上進行過，豬的胃腸道大小與人類相似。在這些實驗中取得了有希望的結果后，研究人員計劃增加藥丸中可用的傳感器數量，以監(jiān)測腸道中更多化學參數。他們還計劃進一步小型化傳感器和電子電路，以匹配目前智能藥丸市場上的產品。
標簽：
