Ingestibilna kapsula za uzorkovanje crijevne mikrobiote i biomarkera

Crijevni mikrobi utječu na ljudsko zdravlje, ali ima još mnogo toga za naučiti, dijelom zato što ih nije lako prikupiti. No, istraživači sada izvještavaju ACS Nano da su razvili ingestibilnu kapsulu koja je u studijama na štakorima hvatala bakterije i druge biološke uzorke tijekom prolaska kroz gastrointestinalni (GI) trakt.

Trenutno, istraživači dobivaju crijevne mikrobe prikupljanjem uzoraka stolice ili tehnikama poput kolonoskopije ili endoskopije. Međutim, uzorci stolice ne mogu uhvatiti sve mikroorganizme u gornjem probavnom traktu, i ne mogu držati mikrobe iz različitih dijelova trakta odvojenim. Kolonoskopija i endoskopija su invazivni postupci, što odvraća neke pacijente. Sarvesh Kumar Srivastava i kolege htjeli su izbjeći ove nedostatke dizajniranjem uređaja koji se može progutati, a zatim ukloniti.

Istraživači su razvili samopolimerizirajući reakcijski sustav poli (etilen glikol) diakrilatnog monomera, željezni klorid i askorbinska kiselina - sve to napunjeno u male šuplje cilindre. Cilindrični mikro uređaji pakirani su u minijaturne želatinske kapsule, koji su bili presvučeni zaštitnim slojem kako bi se spriječila probava u kiselom okolišu želuca.

Nakon što su nahranjeni štakorima, kapsule su ostale zaštićene u želucu, ali su se raspale u neutralnijem pH tankog crijeva, oslobađanje mikro uređaja. Izloženost crijevnoj tekućini uzrokovala je polimerizaciju kemijskog tereta cilindara, formiranje hidrogela koji je zarobio mikrobe i biomarkere proteina u svojoj okolini, slično trenutnom snimku crijeva. Uređaji, koja nije uzrokovala upalu ili toksičnost, tada su kirurški uklonjeni - korak za koji istraživači kažu da će u budućnosti biti zamijenjen prirodnom eliminacijom.

Studije sekvenciranja velike propusnosti pokazale su da je bakterijska populacija koju su uređaji uhvatili vrlo slična populaciji crijeva. Istraživači su također pokazali da se ti sićušni cilindri mogu aktivirati u rasponu pH za isporuku bioloških proizvoda, poput inzulina, do stanica u petrijevoj zdjelici u prisutnosti crijevne sluzi. Ova tehnologija mogla bi unaprijediti razumijevanje interakcija domaćin-mikrobiom, pružanje uvida u napredovanje povezane bolesti probavnog trakta i otvaranje puta za personalizirane terapije crijeva, kaže tim.

• Studija je identificirala gen koji bi mogao smanjiti šanse za razvoj alkoholne ciroze
• Ograničena upala crijeva u COVID-19