Принцип и новаторство работы биоэлектронной таблетки | МДЦ-LUX

Разработка биоэлектронной таблетки для диагностики заболевания

Исследователи из США разработали диагностическую биоэлектронную таблетку, заполненную генетически модифицированными бактериями, которая находит признаки заболевания внутри организма и передает беспроводной сигнал на ближайший компьютер или смартфон. Команда в Массачусетском технологическом институте описала прототип капсулы «бактерии на кристалле» в журнале «Science». Ученые сказали, что она успешно прошла испытания у свиней и может начать клинические испытания в группе добровольцев в течение года.

«Объединив инженерные биологические датчики вместе с маломощной беспроводной электроникой, мы сможем находить биологические сигналы в организме почти в режиме реального времени, предоставляя новые диагностические возможности», - сказал Тимоти Лу, доцент биотехнической инженерии Массачусетского технологического института.

Принцип работы биоэлектронной таблетки

Прототип капсулы, длиной около 3 см, может диагностировать кровотечение в желудке через генетический материал микроорганизмов. При взаимодействии генов микроорганизмов с компонентом крови происходит реакция с люминесценцией.

Каждая капсула содержит около 1 м бактерий в пределах полупроницаемой мембраны, позволяя малым молекулам проникать в устройство. Фототранзисторы в капсуле собирают бактериальную люминесценцию и передают сигналы на микропроцессор, который, в свою очередь, передает их детектору вне тела.

Исследователи Массачусетского технологического института также разработали бактерии, безвредные пробиотические штаммы вездесущей бактерии E-Coli, чтобы определять молекулу, связанную с воспалением.

По их мнению, капсула может быть разработана для обнаружения широкого круга молекул, имеющих отношение к заболеванию внутри организма, включая другие бактериальные штаммы.

Анализируя проект, Питер Гибсон и Ребекка Бургелл, гастроэнтерологи Университета Монаш в Австралии, сказали: «Объединение искусственных биолюминесцентных бактерий и микроэлектронной обработки поможет разблокировать множество информации о структуре и функции организма, его связи с окружающей средой и воздействии болезней и терапевтических вмешательств».

Новаторство

Капсула не является первой цифровой пилюлей, но она является самой амбициозной по своим функциям. В прошлом году FDA (Управление по контролю за продуктами и лекарствами США) одобрило первую в мире цифровую медицину, разработанную компанией Proteus Digital Health в Калифорнии. Это даст возможность докторам и семье пациента контролировать режим приема лекарств. Но в отличие от обычной таблетки, капсула биоэлектронной таблетки не ощущает биохимических условий организма и активируется при попадании в присутствующие в желудке жидкости.

Дальнейшая работа над усовершенствованием биоэлектронной таблетки может устранить необходимость включения миниатюрной батареи в капсулу. Вместо этого она будет питаться от вольтовой ячейки, поддерживаемой кислотами в желудке.

Массачусетский технологический институт подал заявку на патенты на устройство. «Мы изучаем потенциальные возможности для коммерческой эксплуатации, сказал профессор Лу. При постоянном финансировании и одобрении регулирующих органов клинические испытания могут начаться через год или два», - добавил он.

Читайте также:

Туберкулез

Туберкулез – тяжелое инфекционное заболевание с хроническим течением. Свое название болезнь получила в начале XIX века, от латинского слова «tuberculum» - бугорок. ..

Подробнее
Почему нужно пить больше во время тренировок в жаркую погоду

Некоторые спортсмены, особенно в командных видах спорта, начали избегать потребления жидкости во время тренировок, надеясь, что это может каким-то образом укрепить их силы. ..

Подробнее

Этот веб-сайт использует Cookies

Как и на большинстве сайтов в интернете, на нашем сайте используются cookies. Они обеспечивают правильную работу функционала сайта. При использовании нашего сайта, вы подтверждаете свое согласие на использование файлов cookies и других похожих технологий.