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告别肠胃镜,RMIT研发吞咽式肠道检测器

2020-10-18 11:36    

近日,墨尔本皇家理工学院的Kourosh Kalantar Zadeh教授带领团队开发了一种吞咽式肠道检测器,吞服后即可检测肠道中的二氧化碳、氢气和氧气浓度,可用于诊断某些肠道疾病。相关研究已经被发表在《自然电子》杂志上。

胶囊的直径为9.8毫米,长度为26毫米。内置气体传感器、氧化银电池和信号发射器。当进入到肠道之后,由于肠道的氧气浓度非常低,因此一旦它检测到低于阈值的氧气浓度,它就知道自己已经到了肠道。然后,它会开始进行二氧化碳、氢气浓度的探测,再把结果实时发送给体外的信号接收器,下图右边就是接收器。

虽然这款胶囊只能检测三种气体,但是从这三种气体的浓度变化能够推测关于肠道的重要信息,例如肠道癌患者由于癌细胞的代谢增强会导致氧气浓度偏高。此外,还可以从这些气体的浓度推测肠道微生物的情况,而这些细菌就对我们的健康和代谢起着重要作用。

除了医学诊断的用途,研究人员还测试了另外一项有意思的作用,那就是作为日常饮食摄入的检测。实验中,研究人员招募了26位志愿者,包括Kourosh Kalantar Zadeh教授本人也参加测试,然后分别给志愿者们高纤维和低纤维的餐食。最后胶囊显示的结果为,低纤维组的氧气浓度上升,而健康的高纤维组的氢气浓度上升。

对此,研究人员也表示未来将会设立相关的APP,使用者可直接在手机上随时检测自己的肠道是否健康,以及提醒使用者多食用健康食品。

另外,至于为什么不同高、低纤维食物导致不同的气体浓度上升,也是研究人员没有预料到的,毕竟以前还没有类似的肠道气体数据和研究,他们也将继续研究这其中的分子机制。

这项研究的负责人Kourosh Kalantar Zadeh教授,曾于2002年获得墨尔本理工大学工程博士学位。此后从事纳米传感器、电子电路、电子半导体相关领域的研究,他的研究已被应用到一些太阳能电池、检测器上。Zadeh教授曾于2017年获得IEEE的技术成就奖、2016年获得AMA创新奖、2002年获得IEEE新兴科学奖,以及澳大利亚、美国、中国的多项国际奖项。

研究团队下一步的计划是进行300人规模的测试,并将成立商业公司,未来或许可以代替侵入式的肠道检测。该胶囊的总成本在为40美元左右,如果进一步商业化相信价格也不会非常高。

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