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把传感系统吃下肚 “智能药丸”或带来更简单便宜的肠道监测方法
2022年12月08日 10:05:17
来源：化工仪器网 作者：杨 点击量：5120
近日，美国加州大学圣地亚哥分校工程学院研究人员开发了一种无电池、药丸状可吞服生物传感系统。这种可吞服的生物燃料驱动传感器就像“智能药丸”，有助于进入小肠，监测葡萄糖水平并产生连续的测量值
【化工仪器网 项目成果】研究表明，胃肠道肠道区域的一些代谢物在肠道功能中起着至关重要的作用。例如，慢性疾病如炎症性肠病(IBD)、糖尿病或肥胖症是由涉及肠道中代谢物的吸收或消化的肠道过程的功能障碍引起的。因此，进入消化道的相关部分，如小肠，可以促进许多胃肠道疾病的诊断和治疗。
但是，以目前的科研水平和医疗水平，想要对体内疾病进行检查，观察脏器内腔病变，确定其部位、范围等，医生通常需要使用内窥镜配合。而传统的内窥镜技术在为患者检查的时候，常常会对病人造成一定痛苦。
近日，美国加州大学圣地亚哥分校工程学院研究人员开发了一种无电池、药丸状可吞服生物传感系统。这种可吞服的生物燃料驱动传感器就像“智能药丸”，有助于进入小肠，监测葡萄糖水平并产生连续的测量值，这些数据是跟踪整体胃肠道健康的重要组成部分，也是研究营养、诊断和治疗各种疾病、预防肥胖等的主要因素。
与旧方法相比，智能药丸中的生物传感器可获得连续的数据读数。团队将传感器集成到一个电路中，进行能量收集、生物传感和无线遥测。智能药丸采用葡萄糖生物燃料电池(BFC ),用于在操作期间获得电力。在实验中，智能药丸在吞服后14小时内持续监测猪小肠中的葡萄糖水平，每5秒测量一次，持续2—5个小时。此外，智能药丸还可作为一个平台，用于开发研究小肠微生物组的新方法。
研究团队表示，小肠数据记录目前只在猪身上进行过，猪的胃肠道大小与人类相似。在这些实验中取得了有希望的结果后，研究人员计划增加药丸中可用的传感器数量，以监测肠道中更多化学参数。他们还计划进一步小型化传感器和电子电路，以匹配目前智能药丸市场上的产品。智能药丸或带来更简单、更便宜的小肠监测方法。
相关论文A self-powered ingestible wireless biosensing system for real-time in situ monitoring of gastrointestinal tract metabolites于近日发表在《自然·通讯》杂志。
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