Nieltävä kapseli suolen mikrobiston ja biomarkkereiden näytteenottoon

Suoliston mikrobit vaikuttavat ihmisten terveyteen, mutta paljon on vielä opittavaa, osittain siksi, että niitä ei ole helppo kerätä. Mutta tutkijat raportoivat nyt ACS Nano että he ovat kehittäneet niellä olevan kapselin, joka rotatutkimuksissa keräsi bakteereja ja muita biologisia näytteitä kulkiessaan maha -suolikanavan kautta.

Tällä hetkellä, tutkijat saavat suolen mikrobeja keräämällä ulosteenäytteitä tai käyttämällä tekniikoita, kuten kolonoskopiaa tai endoskopiaa. Kuitenkin, ulosteenäytteet eivät pysty sieppaamaan kaikkia ylemmän maha -suolikanavan mikro -organismeja, eivätkä ne voi pitää mikrobeja eri osista ruoansulatuskanavaa erillään. Kolonoskopia ja endoskopia ovat invasiivisia toimenpiteitä, mikä pelottaa joitakin potilaita. Sarvesh Kumar Srivastava ja hänen kollegansa halusivat välttää nämä haitat suunnittelemalla laitteen, joka voidaan niellä ja sitten poistaa.

Tutkijat kehittivät itsestään polymeroituvan reaktiojärjestelmän poly (eteeniglykoli) diakrylaattimonomeeristä, rautakloridi ja askorbiinihappo - kaikki ladattu pieniin onttoihin sylintereihin. Lieriömäiset mikrolaitteet pakattiin pienikokoisiin gelatiinikapseleihin, jotka on päällystetty suojakerroksella estämään ruoansulatusta mahalaukun happamassa ympäristössä.

Kun ne oli syötetty rotille, kapselit pysyivät suojattuna mahalaukussa, mutta hajosivat ohutsuolen neutraalimmassa pH:ssa, vapauttamalla mikrolaitteet. Altistuminen suoliston nesteelle aiheutti sylinterien kemiallisen lastin polymeroitumisen, muodostaen hydrogeelin, joka vangitsi mikrobit ja proteiinibiomarkkerit ympäristöönsä, aivan kuin välitön otos suolistosta. Laitteet, joka ei aiheuttanut tulehdusta tai myrkyllisyyttä, poistettiin sitten kirurgisesti - tämä vaihe tutkijoiden mukaan korvataan luonnollisella eliminaatiolla tulevaisuudessa.

Korkean suorituskyvyn sekvensointitutkimukset osoittivat, että kaapattujen bakteeripopulaatiot muistuttivat läheisesti suoliston bakteeripopulaatiota. Tutkijat osoittivat myös, että nämä pienet sylinterit voitaisiin laukaista eri pH -arvoilla biologisten aineiden tuottamiseksi, kuten insuliini, soluihin Petri -maljassa suoliston liman läsnä ollessa. Tämä tekniikka voisi parantaa ymmärrystä isäntä-mikrobiomi-vuorovaikutuksista, antaa tietoa liittyvistä ruoansulatuskanavan sairauksien etenemisestä ja tasoittaa tietä yksilöllisille suolistohoidoille, tiimi sanoo.

• Tutkimus tunnistaa geenin, joka voisi vähentää mahdollisuuksia sairastua alkoholikirroosiin
• Rajoitettu suolen tulehdus COVID-19:ssä