Horľavá kapsula na odber vzoriek črevnej mikroflóry a biomarkerov

Črevné mikróby ovplyvňujú zdravie ľudí, ale stále je čo sa učiť, čiastočne preto, že ich zber nie je ľahký. Vedci však teraz informujú ACS Nano že vyvinuli stráviteľnú kapsulu, ktorá v štúdiách na potkanoch zachytila ​​baktérie a iné biologické vzorky pri prechode gastrointestinálnym (GI) traktom.

V súčasnej dobe vedci získavajú črevné mikróby zbieraním vzoriek stolice alebo použitím techník, ako je kolonoskopia alebo endoskopia. Avšak, vzorky stolice nedokážu zachytiť všetky mikroorganizmy v hornom gastrointestinálnom trakte, a nedokážu oddeliť mikróby z rôznych častí traktu. Kolonoskopia a endoskopia sú invazívne postupy, čo niektorých pacientov odrádza. Sarvesh Kumar Srivastava a jeho kolegovia sa chceli vyhnúť týmto nevýhodám navrhnutím zariadenia, ktoré by bolo možné prehltnúť a potom odstrániť.

Vedci vyvinuli samopolymerizačný reakčný systém poly (etylénglykol) diacrylátového monoméru, chlorid železitý a kyselina askorbová - všetko naložené do malých dutých valcov. Valcovité mikro zariadenia boli zabalené v miniatúrnych želatínových kapsulách, ktoré boli potiahnuté ochrannou vrstvou, aby sa zabránilo tráveniu v kyslom prostredí žalúdka.

Potom, čo boli kŕmené potkanmi, kapsuly zostali chránené v žalúdku, ale rozpadli sa v neutrálnejšom pH tenkého čreva, uvoľnenie mikro zariadenia. Vystavenie črevnej tekutine spôsobilo, že chemický náklad valcov polymerizoval, vytvára hydrogél, ktorý vo svojom okolí zachytáva mikróby a proteínové biomarkery, podobne ako okamžitá snímka čreva. Zariadenia, ktoré nespôsobili zápal ani toxicitu, boli potom chirurgicky odstránené - krok, ktorý podľa vedcov bude v budúcnosti nahradený prirodzenou elimináciou.

Vysoko výkonné sekvenčné štúdie ukázali, že bakteriálna populácia, ktorú zariadenia zachytili, sa veľmi podobala na črevo. Vedci tiež preukázali, že tieto malé valce je možné spustiť v celom rozsahu pH, aby poskytli biologické látky, ako inzulín, na bunky v Petriho miske za prítomnosti črevného hlienu. Táto technológia by mohla pokročiť v porozumení interakcií hostiteľ-mikrobióm, poskytnutie vhľadu do súvisiacej progresie ochorenia GI a vydláždenie cesty pre personalizované črevné terapie, hovorí tím.

• Štúdia identifikuje gén, ktorý by mohol znížiť šance na rozvoj alkoholickej cirhózy
• Obmedzený zápal čriev pri COVID-19