Эта проглатываемая умная капсула может контролировать состояние кишечника по беспроводной сети в режиме реального времени.
Пищеварительный тракт человека имеет оболочку, которая предотвращает попадание вредных веществ, таких как бактерии, в кровоток. Когда этот барьер слизистой оболочки поврежден, токсины и другие вредные вещества проникают в подлежащие ткани, вызывая различные проблемы со здоровьем. Ослабление этого барьера связывают с широким спектром воспалительных заболеваний кишечника, приводящих к повышению проницаемости его стенок.
Несмотря на то, что такие методы, как эндоскопия, могут помочь взглянуть на здоровье кишечника, у такого подхода есть две основные проблемы. Во-первых, эти методы инвазивны, не дают полного визуального анализа и требуют обращения в стационар. Более того, они не дают врачам информации о здоровье кишечника и сопутствующих рисках в режиме реального времени.
Что, если бы эту задачу выполнила проглатываемая беспроводная капсула ? Именно это разработали специалисты Университета Мэриленда. Команда создала так называемую проглатываемую капсулу с датчиком биоимпеданса для мониторинга внутреннего здоровья кишечника. Это вполне может вывести нас за пределы носимых устройств для измерения здоровья .
Как работает эта капсула?
В капсулу встроен гибкий четырехзондовый датчик, покрытый слоем проводящего полимера. Устройство измеряет изменение уровней импеданса внутри и отправляет информацию в режиме реального времени через соединение Bluetooth.
Утверждается, что бортовой диоксид лития-марганца обеспечивает до 29 часов анализа кишечника в режиме реального времени. Что касается самой капсулы, то это напечатанный на 3D-принтере модуль диаметром примерно 14 миллиметров и длиной около 28 миллиметров.
Чтобы помочь в быстрой диагностике, устройство передает данные по беспроводной сети и оснащено светодиодным индикатором, который активируется, чтобы показать изменения уровня проницаемости внутри кишечника.
В ходе испытаний на мышах капсула смогла успешно отличить здоровую и поврежденную ткань желудочно-кишечного тракта. Ему удалось обнаружить тонкие вибрации проницаемости стенки кишечника, что является признаком воспалительного заболевания кишечника.
Большой прорыв
Команда утверждает, что их проглатываемый датчик может обнаруживать даже легкие случаи внутреннего воспаления кишечника с высокой чувствительностью и стабильностью. «Мы подтверждаем, что датчик может различать здоровые и проницаемые ткани на рабочем столе и после интеграции с капсульным устройством», — пишет команда.
Сейчас эксперты сосредоточены на оптимизации конструкции, чтобы начать клинические испытания и продолжить испытания на людях. Основная цель — обеспечить раннее выявление заболеваний кишечника и открыть двери для более персонализированного неинвазивного лечения .
«Эта работа означает значительный прогресс в использовании неинвазивного биоимпедансного зондирования в качестве диагностического инструмента в технологии приема внутрь и идентификации дырявого кишечника», — говорится в исследовательской статье, опубликованной в журнале Microsystems & Nanoengineering .
Примечательно, что ребята из Университета Мэриленда изучают множество других проектов по приему капсул для анализа здоровья и хорошего самочувствия. К ним относятся документально подтвержденный исследованиями метод адресной доставки лекарств и еще один метод обнаружения газа на основе капсул.