Кызылординские вести

Исследователи создали немало миниатюрных медицинских устройств, которые можно проглотить словно таблетку и которые обеспечивают непрерывное наблюдение за организмом"изнутри". Об этом сообщает nauka.vesti.ru.

Однако в какой-то момент размер подобных устройств из преимущества превращается в недостаток. С одной стороны, капсулы,содержащие датчики, легко проходят сквозь пищевод и оказываются в желудке. Но,с другой стороны, они с такой же лёгкостью попадают из желудка в кишечник, а затем и вовсе покидают тело пациента.

Команда исследователей из Массачусетского технологического института предложила оригинальное решение этой проблемы.Они создали устройство размером с обычную таблетку, которое при попадании в желудок значительно увеличивается в размерах и обеспечивает медицинский мониторинг в течение нескольких недель.

Учёных вдохновили рыбы из семейства иглобрюхих. Обнаружив угрозу, эти существа начинают очень быстро всасывать воду, из-за чего их тело увеличивается более чем в два раза и принимает форму шара.

Именно такой способностью специалисты решили наделить и своё устройство.

Также потребовалось создать особую оболочку, иначе желудочные соки нарушили бы концентрацию частиц и"вытолкнули" палиакрилат натрия в тонкую кишку в виде отдельных гранул.

Для защиты команда покрыла таблетку слоем гидрогеля, состоящего из наноразмерных цепочек, выстроенных в форме сетки.

Затем учёные провели ряд испытаний новинки в лабораторных условиях.

Погружая таблетку в растворы, имитирующие кислую среду желудка человека, они убедились, что та увеличивается в размерах до ста раз в течение 15 минут.

При этом материал остаётся мягким и желеобразным, "биологически благоприятным". Это важное преимущество перед пластмассовыми и металлическими датчиками, предназначенными для приёма внутрь, подчёркивают авторы работы.

Гидрогелевая оболочка успешно прошла и"стресс-тесты" на прочность. Например, "надувную" таблетку сжимали, применяя давление в тысячи раз выше того, которое наблюдается при сокращении желудка и кишечника здорового человека.

Растущая пилюля уже прошла испытания на животных. Исследователи встроили крошечные датчики температур внутрь таблеток,а затем скормили их свиньям, желудочно-кишечный тракт которых очень похож на человеческий. Было показано, что приборы позволяют отслеживать нужные данные в течение 30 дней.

Важно отметить, что подобные устройства подойдут практически для любого медицинского мониторинга –отслеживания уровней pH в желудке, наблюдения за ростом опухолей и язв, поиска бактерий и вирусов или биомаркеров различных заболеваний. Необходимо лишь начинить таблетку нужными датчиками или микрокамерами.

Не исключается, что "надувная"пилюля пригодится и в лечении ожирения: она может стать альтернативой прибору под названием внутрижелудочный баллон. Последний вводится в желудок пациента,чтобы частично заполнить его, и в результате человек поглощает меньше пищи.

Состоятельность всех этих идей исследователям предстоит доказать в ходе будущих клинических испытаний.

Научная статья с более подробным описанием разработки опубликована в журнале Nature Communications.