Таблетка, светящаяся в кишечнике, может сделать колоноскопию необязательной

Ученые, опубликовавшие статью в журнале ACS Sensors, описали создание нового проглатываемого датчика – микроскопических сфер, содержащих бактерии, реагирующие на присутствие крови, которые способны выявлять признаки заболеваний желудочно-кишечного тракта. Эти миниатюрные "таблетки" можно проглотить, и благодаря включенным магнитным частицам их легко извлекать из кала. В экспериментах на мышах с колитом датчики обнаруживали кровотечение в кишечнике за считанные минуты. При этом исследователи подчеркивают, что бактерии в сферах можно модифицировать для распознавания других заболеваний кишечника.

Ранее команда создавала бактерии, чувствительные к гему, которые светились при контакте с кровью, однако такие ранние сенсоры были хрупкими и плохо переносили пищеварительную среду, что осложняло их восстановление после прохождения через кишечник. В новой работе бактерии, чувствительные к гему, совместно с магнитными частицами поместили в капли альгината натрия – распространенного пищевого загустителя. Это позволило получить миниатюрные гидрогелевые микросферы, которые можно извлечь из фекалий с помощью магнита после прохождения через пищеварительную систему.

Ранние тесты показали, что гидрогель защищает бактерии от воздействия имитированных пищеварительных жидкостей, при этом позволяя гему достигать датчика и активировать свечение. Затем ученые перорально вводили микросферы мышам с колитом, моделируя различные стадии заболевания – от отсутствия активности до тяжелой формы. После прохождения датчиков через желудочно-кишечный тракт их извлекали из фекалий с помощью магнита. Очистка микросфер и анализ сигнала занимали около 25 минут. По мере прогрессирования колита интенсивность свечения датчика увеличивалась, отражая более высокий уровень гема у мышей с более тяжелой формой заболевания. Испытания на здоровых животных показали, что микросферы безопасны и совместимы с организмом.