MIT发明可吞“细菌芯片” 无需手术就能检测肠胃疾病学术资讯

▲麻省理工学院的工程师们设计了一款可吞咽的传感器，该设备中的细菌通过基因改造具备了感知周遭环境条件并将信息传递给电路元件的功能。

据《科学》杂志网络版日前刊发的一篇研究论文称，美国麻省理工学院（MIT）的研究人员已经研制出了一款装有基因改造后细菌的、可吞咽的传感器，该传感器可用于诊断胃出血或者其它胃肠道疾病的症状。

这种“细菌芯片”的方法将装有活细胞的传感器和超低功耗电子元件结合起来，制成的设备能把细菌的生物反应转化为一种可以通过智能手机读取的无线信号。

MIT电子工程与计算机科学以及生物工程副教授蒂莫西•卢（Timothy Lu）说：“这一装置是将基因改造过的生物传感器与低功耗无线电子设备相融合，我们能用它在人体中检测生物信号，并且能为人体健康的其它应用程序提供前所未有的、近乎实时的诊断能力。”

在该研究中，研究人员发明了一种能对血红素（一种血液成分）做出反应的传感器，并证实了它能在猪体内正常运作。另外，他们还设计了一种能对炎症分子做出反应的传感器。该研究的主要作者之一、MIT前博士后菲利普•纳多（Phillip Nadeau）说：“我们的想法是将细菌细胞包裹在一个装置内，这些被困住的细胞就会跟设备一起穿过食道进入到胃中。”

在实验中，研究人员在猪体内测试了该传感器，并验证了它能正确断定胃中是否有血液存在的能力。他们预计，可以一次性使用这种传感器，也可以被设计成能在消化道中存留几天或几周并连续发送信号的类型。

目前，病人如果被怀疑有胃溃疡出血的可能，他们必须接受内窥镜检查以进行诊断，但是这通常需要病人们服用镇静止痛剂，而这一设备将免去病人们的这一麻烦与不适。另一名主要作者马克•米弥（Mark Mimee）介绍道：“该传感器的研究目标是，你只需吞下胶囊，就能绕过不必要的手术与程序，并且在相对较短的时间内就能知道是否有内出血的问题。”

为了帮助这项技术成功应用于病人，研究人员计划减小传感器的尺寸，并研究其内部的细菌细胞在消化道中能存活多长时间。另外，他们还希望开发出能够探测胃出血以外其它胃肠疾病的传感器。米弥补充道：“我们在论文中阐述的大部分研究都是与血液有关的，但可以想象的是，你其实可以设计出能够感知任何事物的细菌，并对其产生光反应。任何试图通过改造细菌来让其感应疾病相关分子的人都可以将那些细菌塞进（该装置的）井里，然后它就可以用于检测了。”研究人员指出，这些传感器也可以同时携带多种细菌，从而用以诊断多种疾病。

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编译：朱明逸审稿：三水编辑：张梦

来源：https://www.sciencedaily.com/releases/2018/05/180524141712.htm