Исследователи из Китая создали датчик из крошечных микросфер, наполненных бактериями, которые реагируют на кровь и выявляют маркеры заболеваний ЖКТ. Разработка описаны в статье, опубликованной в журнале ACS Sensors.
Сегодня золотым стандартом диагностики колоректального рака и воспалительных заболеваний кишечника является колоноскопия с использованием эндоскопа — устройства с камерой на конце длинного шнура, который вводится в толстую кишку. Многие пациенты боятся проходить это исследование из-за инвазивности процедуры и необходимости подготовки к ней.
Поэтому ученые трудятся над созданием более щадящих методов с использованием бактерий, которые распознают биомаркеры заболеваний, такие как гем — компонент красных кровяных телец, указывающий на кишечное кровотечение. Авторы нового исследования поместили магнитные частицы и бактерии, чувствительные к гему, в шарики из альгината натрия — загустителя, используемого в пищевой промышленности.
Получились гидрогелевые микросферные датчики — по сути, крошечные «таблетки», которые содержат магнитные частицы. Они принимаются перорально, а после того, как пройдут через организм, их легко извлечь из фекалий с помощью магнита. Тесты показали, что гидрогель защищает бактерии от воздействия имитаторов пищеварительных жидкостей, позволяя гему взаимодействовать с бактериальным сенсором (заставлять его светиться).
После выведения из организма мышей с колитом бактериальный датчик в течение нескольких минут выявлял желудочно-кишечное кровотечение. Очистка микросфер и анализ сигнала заняли около 25 минут. Ученые считают, что бактерии в датчике можно адаптировать для быстрого и неинвазивного выявления других заболеваний ЖКТ.
Таким образом, хотя разработку еще предстоит протестировать на людях, метод инкапсуляции бактериальных датчиков (биосовместимых и безопасных) может найти широкое применение для диагностики, а также мониторинга эффективности лечения заболеваний ЖКТ.
