智能药丸可能改变肠道疾病诊断和治疗的游戏规则
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麻省理工学院和波士顿大学的研究人员和同事报告了一种蓝莓大小的智能药丸,它可能会改变肠道疾病的诊断和治疗游戏规则。这是因为它是第一种与摄入兼容的技术,可以自动检测并实时报告可能表明问题的关键生物分子。
这项工作的其他作者来自布莱根妇女医院、芝加哥大学和 Analog Devices。
这项工作发表在《自然》杂志上,极大地推进了2018 年《科学》杂志上报道的早期研究。
目前的药丸比《科学》杂志报道的原型小六倍多,符合市场上安全、可摄入的剂型。它还被设计用于检测关键生物分子,例如一氧化氮和硫化氢副产品,它们是与肠道疾病相关的炎症的重要信号和介质。
目前诊断肠道内疾病的技术可能是侵入性的(想想结肠镜检查或其他内窥镜手术),并且无法实时检测疾病的分子生物标志物。后者是一个问题,因为一些重要的生物标志物的寿命非常短,因此在当前技术能够检测到它们之前它们就消失了。
这种新药丸已在猪身上进行了成功测试,它将专门设计的活细菌与电子设备和微型电池结合在一起。当细菌感知到感兴趣的分子时,它们会产生光(细菌本身也已在动物体外和小鼠体内进行了成功的测试)。然后,药丸电子设备将光转换为信号,当药丸穿过肠道时,信号可以通过身体实时传输到智能手机或其他计算机。
“人类肠道的内部运作仍然是科学的最后前沿之一。我们的新药可以释放有关身体功能、其与环境的关系以及疾病和治疗干预措施的影响的大量信息,”蒂莫西说Lu,麻省理工学院生物工程、电气工程和计算机科学副教授。Lu 还隶属于麻省理工学院材料研究实验室和 Senti Biosciences,是《自然》杂志上描述的这项工作的资深作者。
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