智能藥片利用發光細菌診斷腸道問題
結腸鏡檢查不僅具有創傷性且令人不舒服,還可能漏掉與腸道問題有關的生物標記物,而這些標記物只在體內存在很短的時間。一種新型”智能藥丸”利用活發光細菌來解決這些缺陷。 這種原型設備被描述為”藍莓大小”,由麻省理工學院、波士頓大學、芝加哥大學、生物技術公司模擬器件(Analog Devices)和哈佛大學附屬布里格姆婦女醫院的科學家共同研製。它是在以前開發的一種膠囊的基礎上研製的,這種膠囊大得多,因此難以吞嚥。 新藥丸的體積不到1.4 立方厘米(0.09 立方英寸),內含基因工程益生菌、電子元件和微型電池。吞下該裝置並進入大腸後,其中的細菌在接觸到與某些腸道疾病相關的生物分子時會發光。機載電子設備會檢測到這些光,並通過發射無線信號做出響應,醫生的智能手機或位於體外的電腦可以接收到這些信號。由於這一過程非常簡單,而且不具創傷性,因此可以輕鬆地多次進行(每次使用一種新藥片)。這就意味著它有更大的機會檢測到只做一兩次結腸鏡檢查就可能漏掉的短效生物標記物。藥片最終會隨糞便排出體外。在對豬進行的測試中,該設備能夠檢測並報告一氧化氮的水平,而高濃度的一氧化氮與多種炎症性腸病有關。相信通過調整細菌的設計方式,還能檢測到其他類型的生物標誌物。此外,這種藥片還能促進對胃腸系統的研究。麻省理工學院副教授蒂莫西-盧(Timothy Lu)說:”人類腸道的內部運作仍然是科學的最後前沿之一。我們的新藥丸可以揭開人體功能、人體與環境的關係以及疾病和治療干預的影響等方面的大量信息”。有關這項研究的論文最近發表在《自然》雜誌上。