Agrandar / Lo ingerible píldora electrónica Universidad RMIT
Los científicos a menudo esperan abrir camino con su investigación. Pero un grupo de investigadores australianos probablemente estaría contento con romper viento.
El equipo desarrolló una cápsula electrónica ingerible para monitorear niveles de gas en el intestino humano. Cuando se combina con un bolsillo receptor y una aplicación de teléfono móvil, la píldora informa viento de cola condiciones en tiempo real a medida que pasa del estómago al colon. Los investigadores, dirigidos por Kourosh Kalantar-Zadeh de la Universidad RMIT y Peter Gibson, de la Universidad de Monash, informaron sobre su invención Lunes en Nature Electronics.
Los autores son optimistas de que las lecturas de gas de la cápsula pueden ayudar a limpiar el aire sobre el funcionamiento interno de nuestras intrincadas entrañas y las multitudes de microbios que contienen. Tales datos de humo podrían aclarar las condiciones de cada sección del intestino, qué microbios y qué alimentos pueden causar problemas en el sistema. Hasta ahora, recopilar tales datos ha sido un desafío. Métodos para embotellar involucraba tubos engorrosos e invasivos e inconvenientes Calorimetría de cuerpo entero. Hacer estallar la píldora electrónica es muy fácil comparación. Y los primeros ensayos en humanos ya han insinuado que el la píldora puede proporcionar nueva información sobre los patrones de viento intestinal y turbulencia gaseosa de diferentes alimentos.
“Nuestra prueba piloto ilustra el importante papel potencial para cápsulas electrónicas de detección de gases en la comprensión funcional aspectos del intestino y su microbiota en salud y en respuesta a los cambios en la dieta “, concluyeron los investigadores.
Los autores están creando actualmente una empresa comercial para Desarrollar y probar más las cápsulas.
Toot tracker
Para su estudio piloto, los investigadores reforzaron un prototipo habían probado previamente en cerdos. La cápsula tiene 26 mm de longitud, con un diámetro externo de 9.8 mm, como una gran vitamina. Su polimero la carcasa rodea los sensores de temperatura, CO2, H2 y O2, así como un botón plateado batería de óxido y un sistema de transmisión. Un extremo de la cápsula contiene una membrana permeable a los gases que permite una rápida difusión de gases intestinales.
Diagrama del interior de la cápsula. Universidad RMIT
Una vista diferente con dimensiones. Universidad RMIT
Un primer plano de la membrana permeable a los gases. Universidad RMIT
La membrana en la cápsula real. Universidad RMIT
Esos se ven tragables. Universidad RMIT
El receptor de bolsillo. Universidad RMIT
En el ensayo publicado el lunes, los investigadores probaron la cápsula en seis personas sanas Para el primero, los investigadores monitorearon la píldora caminata intestinal usando ultrasonido y localizaciones vinculadas con gas perfiles. En general, tardó 20 horas en llegar de un extremo al otro, pasar 4.5 horas en el estómago, 2.5 horas en el pequeño intestino, y 13 horas de crucero por el colon.
En ese tiempo, la píldora tomó mediciones continuas de gas, revelando información potencialmente útil además de intestino posición. Por ejemplo, niveles de CO2 y H2 alcanzó su punto máximo en las primeras horas de su tiempo en el colon mientras Los niveles de O2 colapsaron a lo largo de este tramo del viaje. Eso concuerda con la horda de bacterias anaerobias (las que viven sin oxígeno) que habitan el colon. Allí fermentan trozos de alimentos no digeridos en ácidos grasos de cadena corta que juegan papeles importantes en nuestra salud y metabolismo.
Tripas racheadas
En el siguiente ensayo en humanos, los investigadores hicieron que una persona tragara el pastilla dos veces La primera vez, comió una dieta muy rica en fibra (50 gramos por día) durante dos días antes de tragar la píldora. Dos semanas Más tarde, tragó otra píldora después de comer una dieta baja en fibra (15). gramos por día) durante dos días.
En la prueba de alto contenido de fibra, el hombre aprobó la píldora en aproximadamente 23 horas Pero no estaba contento con eso. La súper dosis de fibra Causó dolor abdominal. En sus cuatro horas en el colon, la píldora registró niveles elevados de O2, lo que podría estropear anaerobios De hecho, un análisis de bacterias fecales durante esta fase mostró un cambio hacia especies asociadas con mala salud intestinal.
Datos de gas y temperatura de la primera prueba. Universidad RMIT
Datos de gases del segundo ensayo, cuando el participante masculino comió un dieta alta en fibra. Universidad RMIT
Datos de gas de la segunda prueba cuando el participante masculino comenzó a Una dieta baja en fibra. Universidad RMIT
También hubo problemas en el escenario bajo en fibra. La píldora tardó un poco más de tres días en salir. Pasaron 13 horas en el estómago, 5.5 en el intestino delgado y una friolera 54 en el colon. De hecho, aproximadamente 36 horas después de tomar la píldora, el Al hombre se le dio una alta dosis de fibra para tratar de mover las cosas. Antes de esa intervención de fibra, los niveles de gas H2 en el el colon se había desplomado, lo que sugiere una caída en la fermentación. Eso recogido 12 horas después del tratamiento con fibra, los datos de la píldora mostró.
Por último, los investigadores reclutaron a cuatro pacientes más sanos para pásame la pastilla. Dos comieron una dieta alta en fibra (aunque no tan alta como la última prueba), mientras que los dos restantes comieron una dieta baja en fibra. Gases hinchados en sus intestinos con patrones similares vistos en el ensayos anteriores
En un editorial acompañante, el ingeniero mecánico Benjamin Terry de la Universidad de Nebraska-Lincoln concluyó que las cápsulas “Tienen un potencial notable para ayudarnos a comprender lo funcional aspectos del microbioma intestinal, su respuesta a los cambios en la dieta, y su impacto en la salud “.
“Puede que no pase mucho tiempo antes de una visita médica de rutina implica un control de sus signos vitales y una solicitud para tragar un pequeño dispositivo de monitoreo electrónico ”, agregó.
Nature Electronics, 2018. DOI: 10.1038 / s41928-017-0004-x (Sobre los DOI).
