Инновационный глотаемый сенсор передаёт отчёты об уровне глюкозы в кишечнике
Уровень глюкозы в кишечнике является основным показателем общего здоровья желудочно-кишечного тракта, и текущий метод её измерения включает в себя установку катетера в горло пациента. Однако новая проглатываемая «умная таблетка» может выполнять эту работу гораздо более комфортным для пациента способом.
В настоящее время таблетка находится в разработке в Калифорнийском университете в Сан-Диего, и по сути, представляет собой комбинированный биосенсор и биотопливную ячейку, размещённую в 3D-печатной полимерной оболочке. После попадания в организм биосенсор непрерывно измеряет уровень глюкозы в тонком кишечнике, кроме того, он использует ту же глюкозу в качестве «топлива».
Через равные промежутки времени таблетка передает свои показания по беспроводной сети, используя энергоэффективную технику, известную как магнитная связь с человеческим телом. Она включает в себя отправку сверх маломощных магнитных импульсов через ткани тела пациента, которые обнаруживаются и декодируются с помощью устройства, оснащённого катушкой приёмника, носимого на внешней стороне тела.
В тестах, проведённых на свиньях, у которых желудочно-кишечный тракт похож на человеческий, таблетка успешно контролировала уровень глюкозы в тонком кишечнике в течение 14 часов. В течение этого периода сенсор передавал данные в режиме реального времени каждые пять секунд в течение двух-пяти часов, в зависимости от индивидуального теста. В конечном итоге, датчик был выведен вместе с фекалиями.
Прежде чем таблетку можно будет использовать на людях, её нужно сделать немного меньше - в настоящее время она составляет 2,6 см в длину и 9 мм в ширину. В планах разработчиков также добавление большего количества датчиков.
«Учитывая, что желудочно-кишечный тракт обладает динамическими изменениями рН, температуры и концентрации кислорода, будущая работа предусматривает интеграцию дополнительных модальностей зондирования для учёта этих различий», — сказал аспирант наноинженерии Эрнесто Де Ла Пас Андрес, соавтор исследования.
Работа была опубликована в журнале Nature Communications.