澳大利亞(Australia)的一個研究小組正在研究一個史無前例的創新——第一個真正的「屁(Fart)」探測器。

研究小組最近公佈一種電子藥丸,旨在監測人類消化系統內的氣體水準。與接收器和行動App結合,膠囊從胃行動到結腸,在此過程中發送跟氣體相關的資料。在此之前,研究人員在豬身上測試了一個類似的膠囊,此次將這個專案研究擴大到了人類身上。

這種藥丸的長度為26毫米(mm),外部直徑為9.8mm,和市面上很多膠囊一樣大。它被一個聚合物外殼所包裝起來以控制溫度,內部整合了包含CO2、H2和O2的感測器,並且有一個氧化銀電池和傳輸系統。在其中一端,膠囊是能透氣的,以便迅速擴散腸道中的氣體。

在《自然電子學(Nature Electronics)》雜誌上,皇家墨爾本理工大學(RMIT)的Kourosh Kalantar-Zadeh和蒙納許大學(Monash University)的Peter Gibson描述了他們希望能瞭解人類腸道的複雜工作方式,包括腸道每部分的特定條件、微生物的作用,甚至是某些食物對腸道的影響。

Kalantar-Zadeh說,「我們發現胃釋放出氧化的化學物質,來分解和拍打那些停留在胃裡的外來化合物」。以前,人們不知道腸道對異物會做出什麼反應。

在服用藥丸之前,這些研究一直有困難,因為需要侵入性操作。研究人員在期刊文章中指出,他們正在建立一家商業公司,可以開發和測試膠囊以外的試點專案。

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在實驗中,該膠囊在6名健康的志願者身上進行了測試,並利用超音波監測。

藥丸通過身體用了20個小時,其中在胃裡待了4.5個小時,在小腸裡花了2.5個小時,最後用13個小時通過結腸,全程都在測量體內的氣體。研究人員可以透過觀察CO2、H2和O2數量的上升和下降來辨識腸道的過程,並將其與我們目前對腸道細菌的瞭解進行比較。

研究團隊讓一名志願者吞服兩次藥丸——一次是吃高纖維飲食(每天50克)兩天;另一次是兩天吃低纖維飲食(每天15克)。在吃高纖維時,藥丸在他體內待了23小時,但他經歷了腹痛。該藥丸實驗顯示,腸道不健康時,氧和糞便內的細菌值會升高。

在低纖維飲食的情況下,藥丸需要三天多的時間才能重見天日,會在胃裡待13個小時、在小腸裡待5.5小時、在結腸裡待54小時,最終要求志願者服用高劑量的纖維才能排出。在服用高纖維之前,H2的數量急劇下降,12小時後才再次上升。

其餘的志願者要不以高纖維飲食(沒有上述志願者高)或選擇低纖維飲食。結果是相似的。

研究人員認為,這項技術會幫助人們對腸道和腸道健康有更全面的瞭解,最終實現更好的醫療。雖然吞下一個充滿感測器的藥丸可能會讓一些病人感到不舒服,但它無疑是一種風險較小的替代方法,而且可能很快就會成為醫學評估的常規部分。

布里格姆婦女醫院(Brigham and Women’s Hospital)胃腸病學家、生物醫學工程師Giovanni Traverso指出,「儘管資料還是局限於一個很小的範圍,但令人鼓舞的是,智慧的、可吞食的膠囊可以為腸胃蠕動提供新的見解。且這確實擴大了可吞食感測器的應用領域。」

(參考原文: Digital pill helps identify gut health by tracking farts in real time,by Heather Hamilton,EDN中國版編輯胡安編譯)