摘要
新研制的三维药丸能准确提取肠道微生物，为改进治疗策略奠定了基础。
新研制的三维药丸能准确提取肠道微生物，为改进治疗策略奠定了基础。
由塔夫茨大学工程师领导的一个研究小组开发了一种3D打印药片，它可以对肠道内的细菌(称为微生物组)进行采样，这些细菌是在肠道内通过胃肠道胃肠道胃肠道胃肠道(GI)时发现的。研究人员称，对肠道细菌肠道细菌肠道细菌肠道细菌种类进行分析的能力，可能对受微生物群影响的疾病的诊断和治疗具有重要意义。
据研究人员介绍，发表在《高级智能系统》杂志上的3D打印药丸代表了第一个能够提供整个胃肠道微生物群概况的非侵入性诊断工具。目前对微生物群取样的方法包括粪便DNA和代谢物的分析，但这种方法几乎没有提供关于远端结肠上游环境的信息，那里的细菌种类可能有很大差异。
该论文称，研究发现，该药丸能够在体内和体外准确识别细菌种群及其相对丰度。该药物已经在猪和灵长类动物身上进行了测试，但还需要进行临床试验，以确定该药物是否可以常规用于人类的临床护理。
超过1000种细菌可以寄生在肠道内。这些细菌中的绝大多数在消化和预防疾病方面具有有益的、支持性的作用。当微生物群的自然平衡失衡时，就会出现一种称为“失调”的情况，这种情况可能与炎症、感染易感性、甚至癌症等其他疾病的恶化有关。研究越来越多地揭示了特定的微生物代谢物，对宿主的疾病有有益或保护作用。
“关于肠道微生物在健康和疾病中的作用，我们了解了很多。然而，我们对它的生物地理学知之甚少。“这种药丸将提高我们对微生物群分布在空间上的作用的理解，从而推动一些疾病和条件的新疗法和治疗。”
这种药丸比海绵更复杂。它是在一个3D打印机与微流体通道，可以采样不同阶段的胃肠道。药丸的表面覆盖着一层ph敏感的涂层，所以它不会吸收任何样本，直到它进入小肠(绕过胃)，涂层在那里溶解。一种半透膜将药丸中的两个腔体分隔开来，一个腔体中含有吸收细菌的螺旋通道，另一个腔体中含有充满钙盐的腔体。盐室有助于在细胞膜上形成渗透流动，将细菌吸入螺旋通道。药丸里的一个小磁铁使人能够把它放在肠道的特定位置，以便使用体外磁铁进行更有空间针对性的采样。盐室中的荧光染料可以帮助药片在离开胃肠道后定位。
“这个设备的设计使它非常容易使用,造成小风险主题被测量,但提供如此多的信息,”乔凡尼Widmer说,传染病和全球卫生在塔夫茨大学教授卡明斯兽医学院和这项研究的共同作者负责探索药物在动物研究的有效性。“与其他非侵入性诊断设备相比，这就像用心电图检查肠道健康一样。”
研究人员认为这项技术在胃肠诊断方面填补了一个重要的空白。“我们有难以置信的技术使用DNA测序技术分析细菌的数量,但直到现在还没有一种样本细菌在胃肠道的方式没有侵略性,”说Hojatollah雷内贾德博士后研究员研究3 d打印技术的新颖应用Sonkusale塔夫茨大学的实验室,该研究的第一作者。“通过非侵入性取样，这种药片可以帮助我们更好地识别和理解不同种类的细菌在健康和疾病中的作用。”
来源：Medindia
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