ابداع کپسول اندازه‌گیری سریع گازهای روده

پژوهشگران دانشگاه فناوری سلطنتی ملبورن (RMIT) کپسولی ابداع کرده‌اند که رابطه پیچیده میان باکتری‌های روده و سلامت عمومی ما را روشن می‌کند.کاهش وزن، فعالیت ژنی و اضطراب و افسردگی، تنها تعداد کمی از معادلاتی هستند که توسط باکتری‌های موجود در روده انسان رقم می‌خورند.یک قرص کپسولی جدید می‌تواند ابزاری مفید برای شناخت بیشتر در این مورد باشد. این حسگر داخلی می‌تواند اندازه‌گیری‌های مهم گاز را انجام دهد و یافته‌های خود را به یک گوشی هوشمند ارسال کند.استفاده از حسگرها به شکل قرص، یک ایده جدید نیست. دانشمندان طی دهه گذشته، به طور مداوم در حال ساخت کپسول‌های متصل شده بوده‌اند که می‌توانند استفاده‌های مختلف، از تصویربرداری از داخل بدن به منظور اطلاع دادن به پزشکان در مورد چگونگی زمانی که بیمار داروهای خود را مصرف کرده است، گرفته تا حرکت در روده‌ها و قسمت‌های مختلف بدن در جستجو برای سرطان.

پژوهشگران دانشگاه ملبورن به دنبال استفاده از کوچکترین ردیاب الکترونیکی برای به دست آوردن یک تصویر واضح‌تر از گازهای موجود در معده هستند که می‌تواند روش‌های بسیار کارآمدی برای تشخیص اختلالات روده فراهم کند.آنها یک کپسول قورت دادنی گازسنج ساخته‌اند که هیدروژن، کربن دی‌اکسید و اکسیژن را در روده شناسایی می‌کند و اندازه می‌گیرد و اطلاعات حاصل را در زمان واقعی از طریق گیرنده RF به صورت بی‌سیم از طریق بلوتوث به یک گوشی هوشمند ارسال می‌کند.این کپسول پس از انجام کار خود، از بدن عبور می‌کند و خارج می‌شود.دکتر "کایل بارین" مخترع این کپسول می‌گوید: هیدروژن و کربن دی اکسید، گازهایی هستند که توسط جوامع میکروبی ایجاد می‌شوند و مواد غذایی شما را به مولکول های کوچکتر تجزیه می‌کنند.

ما با اندازه‌گیری این گازها می‌توانیم بفهمیم که این جوامع میکروبی چگونه در تعامل هستند.آیا آنها در حالت هم‌زیستی سالم به سر می‌برند یا در حالت جنگ (بیماری یا اختلالاتی مانند سندرم روده تحریک‌پذیر یا بیماری التهابی روده) هستند؟وی افزود: ما با ترکیب این اطلاعات نه تنها می‌توانیم بگوییم که چه مشکلی وجود دارد، بلکه می‌توانیم تشخیص دهیم که مشکل دقیقا از کدام قسمت روده است.این گروه اولین آزمایشات انسانی را با این کپسول، اوایل امسال انجام داد و در این فرآیند، یک واکنش ایمنی ناشناخته را کشف کرد.محققان دریافتند که معده برای شکستن ترکیبات خارجی که برای مدت طولانی در آن باقی مانده‌اند، مواد شیمیایی اکسید کننده آزاد می‌کند.این آزمایش‌ها همچنین نشان داد که این کپسول در ارائه تصویر فعالیت میکروبیوم روده، ایمن و مؤثر است. اما دقیقا چقدر موثر است؟مشکلی که تیم در حال تلاش برای غلبه بر آن است، مشکل عدم وضوح در تجزیه و تحلیل میکروب‌ها در روده است. قرار دادن لوله یکی از راه‌های انجام این کار است، اما واقعا روشی تهاجمی و ناراحت کننده است.تست تنفس راه دیگر است، اما همانطور که برایان می‌گوید، این روش نیز کمبودهای خود را دارد.

وی می‌گوید: اندازه‌گیری این گازها در تنفس دقیقا همان چیزی است که ما در اندازه‌گیری در روده انجام می‌دهیم، فقط این که این گازها در فرآیند تنفس و خارج شدن از بدن، رقیق می‌شوند. گازها در روده تولید می‌شوند، در خون جذب می‌شوند، در بدن به گردش درمی‌آیند، به ریه‌ها منتقل می‌شوند و سپس به نفس راه می‌یابد. این گازها در هر یک از این مراحل، تا حد زیادی رقیق می‌شوند.بنابراین دانشمندان تصمیم گرفتند این گازها را در همان جایی که تولید می‌شوند، اندازه بگیرند.آزمایش نشان داد که کپسول می‌تواند نشانگرهای کلیدی را با بیش از ۳۰۰۰ برابر دقت آزمایش‌های تنفسی اندازه‌گیری کند، چیزی که محققان آن را "بسیار شگفت آور" توصیف می‌کنند."بارین" گفت: این دقت در حقیقت بین ۳۰۰۰ تا ۵۰۰۰ برابر است، به این معنی که اگر ما ۳۰ جز در میلیون را در روش تنفسی اندازه‌گیری کنیم، علی‌رغم اینکه این رقم ناچیز شمرده می‌شود، اما در واقع غلظت این گازها در روده بین ۱۰ تا ۱۵ درصد است.وی می‌گوید که با توسعه بیشتر، این حسگر می‌تواند طیف گسترده‌ای از اختلالات دستگاه گوارش مانند بیماری‌های روده تحریک‌پذیر، رشد بیش از اندازه باکتری‌های روده کوچک (SIBO) و احتمالا حتی سرطان روده بزرگ را نیز تشخیص دهد.علاوه بر این، تصویر واضح‌تری از فعالیت‌های منجر به تولید گاز در شکم ما می‌تواند به درک تمام عوامل چگونگی کمک میکروبیوم روده به سلامت انسان کمک کند.این تیم اکنون در حال جمع‌آوری سرمایه برای انجام آزمایشات بزرگتر است.این تحقیق در مجله Pharmacology and Therapeutics Pharmacy منتشر شده است.