A Tufts Egyetem mérnököi csapata kifejlesztett egy 3D pirulát, amely mintavételre képes a bélben lévő baktériumokból, amikor áthalad az emésztőrendszeren. Megjelent a folyóiratban Fejlett intelligens rendszerek, a 3D tabletta az első nem invazív eszköz a minták beszerzésére és a mikrobiom populációk profiljának biztosítására az egész emésztőrendszerben.
A bélben lévő baktériumokat a pirulában lévő ozmotikus „pumpa” húzza be a spirális csatornákba. Képhitel:Nano Lab, Tufts Egyetem Jelenleg, a GI -traktus mintavételi módszerei széklet metabolitokat és DNS -elemzést alkalmaznak. Azonban, ezek a módszerek nem szolgáltatnak mélyreható és átfogó adatokat a GI környezetről, különösen a vastagbél felső részén. Ez egy olyan terület, ahol a legtöbb mikrobiomfaj jelentősen eltér egymástól.
A kutatók szerint tesztelték a tablettát, és azt találták, hogy az pontosan azonosítja a populációkat, beleértve azok bőségét a különböző alkalmazásokban. A csapat kipróbálta a tablettát sertéseken és főemlősökön is, de klinikai vizsgálatokra van szükség ahhoz, hogy kiderüljön, a tabletta alkalmazható -e az emberekre mind a diagnózis, mind a kezelés során.
A bél trillió mikrobiomának ad otthont, beleértve a baktériumokat is. Ez azt jelenti, hogy a bélbaktériumok még bőségesebbek, mint az egész test sejtjei. Plusz, a bélben több mint ezer baktériumfaj él. Okkal vannak jelen, és sok jótékony hatást gyakorolnak a szervezetre.
Először, A bélbaktériumok védő és támogató szerepet játszanak az emésztésben, és segítenek megvédeni a szervezetet a betegségektől. Azonban, ha a mikrobiom egyensúlya bekövetkezik a gyomor -bél traktusban, dysbiosisnak hívják, bekövetkezik, számos emésztési zavar tünethez vezethet, mint például székrekedés, puffadás, emésztési zavar, és hasmenés.
A diszbiózis gyulladáshoz is kapcsolódhat, olyan betegségek súlyosbodása, mint a rák, és sebezhetőség bizonyos fertőzésekkel szemben. Tanulmányok kimutatták, hogy a mikrobiom metabolitok úgy működnek, hogy megvédik a szervezetet a betegségektől.
„Sokat tanulunk a bél mikrobiomának az egészségben és a betegségekben betöltött szerepéről. Azonban, biogeográfiájáról nagyon keveset tudunk. A tabletta javítja a megértésünket a térbeli eloszlás szerepéről a mikrobiomprofilban, hogy számos betegség és állapot új kezelését és terápiáját elősegítse, "Ugyanaz Sonkusale, tanulmány társszerző és villamos- és számítástechnikai professzor a Tufts Egyetem Mérnöki Iskolájában, mondott.
Az új 3D tabletta modern és korszerű, mikrofluidikus csatornákkal ellátott 3D nyomtatón keresztül fejlesztették ki. Az új tabletta mintákat vehet az emésztőrendszer különböző fázisaiból. A tabletta felülete pH-érzékeny burkolattal rendelkezik, így nem szív fel semmilyen mintát, amíg be nem jut a vékonybélbe. A gyomorban, ahol savak léteznek, a bevonat elolvad, lehetővé téve a vékonybélben történő mintavételt.
Eltekintve attól, féligáteresztő membránnal rendelkezik, amely a tablettát két kamrába választja szét-az egyik kamra spirális csatornákat tartalmaz, felelős a baktériumok megszerzéséért, a másik pedig kalciummal töltött kamra, amely elősegíti az ozmotikus áramlást a membránon. A 3D tabletta egy apró mágnest is tartalmaz, amely a bél bizonyos területein tartja, hogy pontosabb mintavételt végezzen külső mágnes segítségével.
A kutatók a tablettát az emésztőrendszerben találták a sókamrában lévő fluoreszkáló festéken keresztül.
"Ennek az eszköznek a kialakítása hihetetlenül egyszerűvé teszi a használatát, csekély kockázatot jelent a mérendő alany számára, mégis annyi információt szolgáltat, "Prof. Giovanni Widmer, a Tufts Cummings Állatorvostudományi Iskola fertőző betegségek és a globális egészség professzora, - mondta közleményében.
"Összehasonlítva más nem invazív diagnosztikai eszközökkel, ez olyan, mint az EKG a bél egészségére, " hozzátette.
A kutatók úgy vélik, hogy az új technológia segíthet a gyomor -bélrendszer diagnosztizálásában azáltal, hogy DNS -szekvenálási technikákkal elemzi a baktériumpopulációkat. Az új, nem invazív módszer nemcsak a diagnózisban, hanem a különböző emésztési rendellenességek kezelésében is segít.
„Eredményeink azt mutatják, hogy a tabletták mikrofluidikus csatornáiból kinyerhető baktériumpopulációk nagyban hasonlítanak annak a mikrokörnyezetnek a baktériumpopulációs demográfiájához, amelynek a tabletta ki volt téve, ” - fejezték be a kutatók a tanulmányban.
„Úgy véljük, hogy az ilyen lab-on-a-tabletta eszközök forradalmasítják a bélmikrobiom térbeli sokféleségének megértését, és válaszát az egészségügyi állapotokra és kezelésekre, ” - tették hozzá.
A növényi élelmiszerek antibiotikum-rezisztens szuperbaktériumokat továbbíthatnak az emberekre
A biológiai terápia csökkentheti a súlyos COVID-19 kockázatát
A bél mikrobioma megváltozik a növényi ételek főzésével,
Mi az ERCP?
A rövid láncú zsírsav -kiegészítés javítja a stroke helyreállítását,
A kutatások az aerobiomákat vizsgálják,
Az újszülött egérmodell nyomokat ad arra, hogy pusztító bélbetegséget okozzon a vérszegény preemiesben
Az orvosok régóta gyanítják, hogy a vérszegénységben szenvedő koraszülött csecsemőknek adott vörösvérsejt -transzfúzió veszélyeztetheti a nekrotizáló enterokolitis kialakulását, vagy NEC, potenciálisa
Fekélyes vastagbélgyulladás és hiányzó mikrobák a bélben
A fekélyes vastagbélgyulladás a bél súlyosan gyengítő gyulladásos betegsége, amely megnyomorító tüneteket okoz, amelyek súlyosan befolyásolhatják az életminőséget. A Stanford Egyetem Orvostudományi Ka
A SARS-CoV-2 fertőzés meghosszabbítja a vírusszaporodást és a limfociták elvesztését rákos betegeknél
A daganatos betegeknek nagyobb kihívást jelent a fertőzés, amikor kezelés alatt vannak-ez a súlyos COVID-19 betegség és halál kockázatának teszi ki őket. Azonban, hogy a súlyos akut légzőszervi szindr