Nature子刊：追踪胃肠道活动的新型电子胶囊

　　

人类肠道以及定居其中的微生物在人类健康中扮演着重要的角色。如今，研究人员已开发出一种可消化的传感器，可以帮助人们了解胃肠系统中微生物的活动。这项成果近日发表在《Nature Electronics》杂志上。

人类肠道居住着几万亿种细菌，它们可帮助调节人体的健康状况。然而，人们却难以进入消化道来研究它们的活动。过去，研究人员都依靠呼气测试来研究肠道中的细菌活动，但这种方式不够敏感。

皇家墨尔本理工大学的研究人员Kyle Berean表示：“这些呼气测试本是测定肠道中的微生物所产生的气体。这些气体进入血液，在身体中循环，然后呼出。不过这个过程有相当多的稀释和掩盖。这是一种间接的测量技术。我们若要获得真实图像，唯一的方法就是进入肠道。”

为此，Berean及其同事开发出一种可消化的传感器。当这种胶囊穿过整个胃肠道时，每五分钟提供一次氧气、氢气和二氧化碳的信息。它能够报告肠道中不同部位的气体水平，将这些读数直接发送到手持式接收器上，而且接收器可通过蓝牙与智能手机的应用程序相连接。

“通过查看氧气传感器的读数，你可以获得胶囊当前位置的信息。你还可以看到氧气浓度的变化。通过观察这些重要的转折点，我们不仅能了解什么气体正被制造出来，还能了解制造的地方，”Berean说。

在试验性研究时，研究人员在追踪胶囊的过程中发现了肠道的一些秘密。比如，人的胃里释放氧化性物质，以帮助分解逗留太久的外来化合物。这可能说明胃存在未知的免疫机制。

另外，与传统的看法不同，他们发现结肠并不是厌氧环境。当参与者吃了高纤维食物时，研究人员在结肠中发现了高浓度的氧气。Berean认为，无论是健康的个体，还是肠道疾病患者，都有太多的东西值得探索。

“这种对胃肠道的探索是前所未有的，”他说。“我们希望未来利用这种胶囊来追踪更多的气体，并将它们交给研究人员，这样我们就能更好地了解微生物组对于人类的身体和心理健康有何作用。”（生物通 薄荷）

原文检索

A human pilot trial of ingestible electronic capsules capable of sensing different gases in the gut

Nature Electronics 1, 79–87 (2018)