澳大利亚的一个研究小组正在研究一个史无前例的创新——第一个真正的屁探测器。

他们最近公布了一种电子药丸,旨在监测人类消化系统内的气体水平。与接收器和移动app相结合,胶囊从胃移动到结肠,在此过程中发回跟气体相关的数据。此前,研究人员在猪身上测试了一个类似的胶囊,此次将项目研究扩大到了人类身上。

这种药丸的长度为26毫米,外径为9.8毫米,和市面上很多胶囊一样大。它被一个聚合物外壳所包装起来以控制温度,内部集成了包含CO2,H2和O2的传感器,并且有一个氧化银电池和传输系统。在其中一端,胶囊是能透气的,以便迅速扩散肠道中的气体。

在《自然电子学》杂志上,皇家墨尔本理工大学(RMIT)的Kourosh Kalantar-Zadeh和莫纳什大学的Peter Gibson描述了他们想了解人类肠道的复杂工作方式的愿望,包括肠道每部分的特定条件、微生物的作用,甚至是某些食物对肠道的影响。

“我们发现胃释放出氧化的化学物质,来分解和拍打那些停留在胃里的外来化合物,”Kalantar-Zadeh说。以前,人们是不知道肠道对异物是什么反应的。

在服用药丸之前,这些研究一直有困难,因为需要侵入性操作。研究人员在期刊文章中指出,他们正在建立一家商业公司,可以开发和测试胶囊以外的试点项目。

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在试验中,该胶囊在6名健康的志愿者身上进行了测试,并通过超声波监测。

药丸穿过身体用了20个小时,其中在胃里呆了4.5个小时,在小肠里花了2.5个小时,最后通过结肠13个小时,全程都在测量体内的气体。研究人员可以通过观察CO2、H2和O2数量的上升和下降来识别肠道的过程,并将其与我们目前对肠道细菌的了解进行比较。

研究团队让一名志愿者吞服两次药丸——一次是吃高纤维饮食(每天50克)两天,另一次是两天吃低纤维饮食(每天15克)。在吃高纤维时,药丸在他体内待了23小时,但他经历了腹痛。该药丸实验显示,肠道不健康时,氧和粪便细菌值会升高。

在低纤维饮食的情况下,药丸需要三天多的时间才能重见天日重现,会在胃里待13个小时,在小肠里待5.5小时,在结肠里待54小时,最终要求志愿者服用高剂量的纤维才能排出。在服用高纤维之前,H2的数量值急剧下降,12小时后再次上升。

其余的志愿者要么以高纤维饮食(没有上述志愿者高)或低纤维饮食。结果是相似的。

研究人员认为,这项技术会帮助人们对肠道和肠道健康有更全面的了解,最终实现更好的医疗。虽然吞下一个充满传感器的药丸可能会让一些病人感到不舒服,但它无疑是一种风险较小的替代方法,而且可能很快就会成为医学评估的常规部分。

“尽管数据还是局限于一个很小的范围,但令人鼓舞的是,智能的、可吞食的胶囊可以为肠胃蠕动提供新的见解。”布里格姆的胃肠病学家、生物医学工程师Giovanni Traverso指出,“这确实扩大了可吞食传感器的应用领域。”

(本文授权翻译于EDN母公司Aspencore旗下姐妹媒体,Digital pill helps identify gut health by tracking farts in real time ,胡安编译)

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