Управляемая 3D-таблетка соберет всю информацию о микробиоте кишечника

Создан первый неинвазивный инструмент для точной оценки видов бактерий, обитающих даже в самых труднодоступных для анализа участках желудочно-кишечного тракта.

Влияние микробиоты кишечника на организм человека огромно, однако до сих пор диагностические методы не дают полной картины биоразнообразия микроорганизмов в желудочно-кишечном тракте. Ученые из Университета Тафтса (США) создали первый неинвазивный инструмент для составления профиля популяции микроорганизмов по всему ЖКТ.

Их технология реализована в виде таблетки, напечатанной на 3D-принтере, которая собирает и точно оценивает состав микробиоты в любом месте желудочно-кишечного тракта.

Современные методы диагностики проб микробиоты включают анализ фекальной ДНК и метаболитов, однако такой подход дает неполную информацию о толстом кишечнике, например, дистальном отделе толстой кишки, где виды бактерий могут значительно отличаться. Новый метод сбора информации обеспечивает точную идентификацию популяций бактерий и их численности, заявили авторы.

«Мы уже много знаем о влиянии микробиоты кишечника на здоровье и развитие заболеваний, однако несопоставимо мало о биогеографии. 3D-таблетки улучшат понимание пространственного распределения бактерий, что спровоцирует разработку новых методов лечения целого ряда заболеваний», — объяснил ученый Самир Сонкусале.

Таблетка работает по принципу губки, но сама технология намного сложнее.

Капсула изготовлена на 3D-принтере с микрофлюидными каналами, а поверхность обладает чувствительным покрытием, которое становится активным только в тонком кишечнике, минуя желудок. В капсуле располагаются две камеры, где одна содержит спиральные каналы, которые поглощают бактерии, а другая содержит соли кальция. Соляная камера создает осмотический поток через мембрану, который и втягивает бактерии в спиральные каналы. Кроме того, небольшой магнит в капсуле позволяет управлять процессом и направлять «губку» в определенные места в кишечнике.

«Принцип работы невероятно прост и в то же время предоставляет много важной информации, которая до сих пор была недоступна. Наша технология устранит важный пробел в диагностике состава микробиоты ЖКТ», — заявил ученый Ходжатолла Резаей Неджад.