Η σημερινή τάση μπορεί να είναι τεχνολογία που μπορεί να φορεθεί, αλλά μια ερευνητική ομάδα στη Μελβούρνη, η Αυστραλία επιδιώκει να κάνει σημαντικούς ρυθμούς με την κατάποση ποικιλία. Αυτή την εβδομάδα ο Kourosh Kalantar-zadeh και οι συνάδελφοί του στο Πανεπιστήμιο RMIT δημοσίευσαν ένα έντυπο με τίτλο " Trends in Biotechnology", το οποίο περιγράφει τις δυνατότητες των ηλεκτρονικών καψουλών που καταναλώνουν, ώστε να παρέχουν ακριβείς μετρήσεις των αερίων του εντέρου. Τέτοιες τεχνολογίες, σύμφωνα με τους ισχυρισμούς τους, θα προσφέρουν βαθύτερη γνώση σε πραγματικό χρόνο σχετικά με τις δραστηριότητες των αερίων στο εσωτερικό του σώματος και τις υποψίες τους σχετικά με ορισμένες ασθένειες.
σχετικό περιεχόμενο
- Δεν θέλετε καν να ξέρετε για όλα τα πράγματα που ζουν στο Eyeball σας
Το πεπτικό μας σύστημα είναι κάτι περισσότερο από εσωτερικά όργανα στην εργασία. Χρειαζόμαστε επίσης το μικροβιοκτόνο του εντέρου μας, ένα ολόκληρο οικοσύστημα διαφόρων βακτηρίων που βοηθά στη διάσπαση των τροφίμων που τρώμε μέσω της ζύμωσης. Αν και μερικά από τα εντερικά αέρια που εκπέμπουμε οφείλονται στον καταπιεσμένο αέρα, άλλα δημιουργούνται όταν διάφορα βακτήρια που συνθέτουν το μικροβιακό μεταβολίζουν ουσίες στο έντερο.
Ορισμένες μελέτες υποδεικνύουν ότι ορισμένα αέρια μπορεί να είναι χρήσιμοι δείκτες της κατάστασης υγείας ενός ατόμου. Για παράδειγμα, βακτήρια που μειώνουν τα θειικά παράγουν υδρόθειο, το οποίο έχει συνδεθεί με σύνδρομο ευερέθιστου εντέρου. Συνδέσεις έχουν επίσης γίνει μεταξύ της παρουσίας ορισμένων αερίων του εντέρου και της φλεγμονώδους νόσου του εντέρου και του καρκίνου του παχέος εντέρου. Εάν τα αέρια αυτά μπορούν να ανιχνευθούν και να παρακολουθηθούν με ακρίβεια, οι πληροφορίες θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην ενίσχυση της έρευνας σχετικά με τις αιτίες αυτών των ασθενειών.
"Η επίδραση του ανθρώπινου εντέρου στις γαστρεντερικές νόσους καταναλώνει ένα σημαντικό μέρος των δαπανών για ιατροφαρμακευτική περίθαλψη κάθε χρόνο σε όλο τον κόσμο", σημειώνει ο Kalantar-zadeh, υπογραμμίζοντας τη νέα του προσέγγιση ως οικονομικά αποδοτικό τρόπο για να συμβάλει στην αποκρυπτογράφηση του αντίκτυπου του εντέρου στη συνολική υγεία. Ο David Relman συμφωνεί: "Σε γενικές γραμμές, η ικανότητα παρακολούθησης των μικροβιακών λειτουργιών σε ολόκληρη την κοινότητα ή των υπηρεσιών οικοσυστήματος εντός του εντέρου είναι μια κρίσιμη ανάγκη και μπορεί να προσθέσει ουσιαστικά στην κατανόηση των λειτουργιών μας".
Σήμερα, τα αέρια που παράγονται από το μικροβιοκτόνο του εντέρου μπορούν να μετρηθούν χρησιμοποιώντας μια εξωτερική συσκευή παρόμοια με μια Breathalyzer. Ωστόσο, ένα σημαντικό μέρος των δεδομένων χάνεται στη διαδικασία, επειδή τα αέρια απορροφούνται ή διαχέονται πριν το θέμα έχει ακόμη και την ευκαιρία να εκπνεύσει. Μια άλλη τεχνική περιλαμβάνει την ανάλυση της περιττωματικής ύλης, η οποία αντιμετωπίζει παρόμοιες προκλήσεις δεδομένης της χρονικής υστέρησης, καθώς και τη δυσκολία σύνδεσης των σημείων δεδομένων για την παρουσία αερίου με ακριβείς θέσεις στο πεπτικό σύστημα, εξηγεί ο Lawrence David, βοηθός καθηγητής που μελετά μικροβιοκτόνα στο Δούκα.
Ο Kalantar-zadeh θέλησε να αναζητήσει μια άμεση μέθοδο που θα μπορούσε ενδεχομένως να παράγει πιο ακριβείς και ολοκληρωμένες αναγνώσεις.
Η ανάλυσή του προέκυψε από δύο στρατηγικές: συστήματα κοπράνων κοπράνων και κάψουλες αεριζόμενων αερίων. Στην πρώτη μέθοδο, η περιττωματική ύλη επωάζεται σε συνθήκες που προσομοιάζουν εκείνες του παχέος εντέρου. Τα περιττώματα περιέχουν βακτήρια από το έντερο, έτσι ζυμώνοντας μιμείται τους τύπους αντιδράσεων που λαμβάνουν χώρα μέσα στο σώμα. Το δεύτερο είναι μακράν η πιο άμεση μέθοδος δειγματοληψίας - φέρνοντας την εργαστηριακή εργασία κατευθείαν στο έντερο μέσω ενός ηλεκτρονικού χαπιού.
"Οι δύο πρακτικές είναι μη επεμβατικές και, σε σύγκριση με τις σχετικές μεθόδους, είναι πολύ ακριβέστερες, καθώς λαμβάνουν τα δείγματα αερίων όπου παράγονται", λέει ο Kalantar-zadeh.
Μια απεικόνιση του τι μπορεί να μοιάζει με μια ηλεκτρονική κάψα παρακολούθησης αερίου. (Kourosh Kalantar-zadeh) Οι κάψουλες παρακολούθησης του αερίου, οι οποίες προβλέπουν ότι η Kalantar-zadeh κοστίζει λιγότερο από 10 δολάρια ανά τεμάχιο, μοιάζουν με δισκία που οι ασθενείς μπορούν να καταπιούν. Σε κάθε κάψουλα περιλαμβάνονται δύο βασικά στοιχεία: ένας αισθητήρας που παρακολουθεί την παρουσία διαφορετικών εντερικών αερίων και μια μπαταρία που χρησιμεύει ως τροφοδοτικό. Οι πρόσφατες εξελίξεις στην τεχνολογία έχουν οδηγήσει σε αισθητήρες αερίων που έχουν μήκος μικρότερο από 10 χιλιοστά. Ο αισθητήρας συνδέεται με έναν μικροεπεξεργαστή και έναν ασύρματο πομπό που μεταφέρει τα δεδομένα σε έναν εξωτερικό καταγραφέα.
Τα ηλεκτρονικά συσκευάζονται σε ένα αδιαπέραστο κέλυφος καψουλών ικανό να αντέξει την υψηλή υγρασία του εντέρου, αλλά με μια διαπερατή από αέριο μεμβράνη κοντά στον αισθητήρα. Οι αισθητήρες απορροφούν μεγάλες ποσότητες ενέργειας επειδή λειτουργούν σε υψηλές θερμοκρασίες, οπότε η Kalantar-zadeh θεωρεί ότι οι μπαταρίες ιόντων λιθίου είναι η βέλτιστη πηγή ενέργειας λόγω της υψηλής τάσης και των δυνατοτήτων φόρτισης.
Οι κάψουλες βασίζονται σε μικρο-τεχνολογία που έχει δημιουργηθεί από βιώσιμους αισθητήρες pH, πίεσης και θερμοκρασίας όπως οι κάμερες SmartPill και ενδοσκοπικές κάμερες που μπορούν να καταπιούν οι ασθενείς για να καταγράψουν εικόνες της πεπτικής οδού. Το χρονικό διάστημα που κάθε κάψουλα αερίου θα παραμείνει στο εσωτερικό του σώματος εξαρτάται από το πόσο γρήγορα λειτουργεί το πεπτικό σύστημα ενός ατόμου, που κυμαίνεται οπουδήποτε από μία έως αρκετές ημέρες, λέει ο Kalantar-zadeh. Μαζί με συνεργάτες του Πανεπιστημίου της Μελβούρνης, του Πανεπιστημίου Monash και του CSIRO, η ομάδα του δοκιμάζει επί του παρόντος πρωτότυπα για χάπια σε χοίρους. Στόχος τους είναι να δημοσιεύσουν σύντομα αυτά τα αποτελέσματα και στη συνέχεια να ελπίζουν ότι θα λάβουν έγκριση για κλινικές δοκιμές με ανθρώπους.
Ο Gelman και ο David είναι ενθουσιασμένοι από την προοπτική αυτής της τεχνολογίας, μαζί με τον πλούτο των δεδομένων που θα μπορούσε τελικά να συγκεντρώσει. Η συλλογή μίας κρίσιμης μάζας πληροφοριών είναι ένα βασικό επόμενο βήμα για να αποκτήσετε μια σωστή κατανόηση των επιπτώσεων που έχουν τα εντερικά αέρια στις συνθήκες υγείας και τις θεραπείες, σημειώνουν.
"Η κλινική χρησιμότητα θα απαιτήσει πολύ περισσότερα στοιχεία και διορατικότητα σχετικά με τα στοιχεία που σχετίζονται με την πρόγνωση της υγείας και των ασθενειών του οικοσυστήματος", λέει ο Relman.
