物理科技生物学-PHYICA

生活传感器探测肠道的奥秘

化学 2022-08-01 00:02:12

通过伊丽莎白A

汤姆森,材料研究实验室,Massachusetts技术研究所示意图说明了封装在磁性水凝胶装置中的生物传感器以研究肠道学分:新悦刘等人研究人体肠道和微生物关键在于它的工作 - 肠道微生物群 - 在过去十年中蓬勃发展,因为科学家们已经了解到整个系统对此产生了更大的影响我们的身体比以前思想

例如,在肠道中产生的化学物质的不平衡与包括帕金森和阿尔茨海默氏症的疾病有关,甚至儿童中的多动

同时,科学家也在努力创造更好的诊断和对肠道特异的疾病的疗法,如结肠癌

“”挑战是肠道就像黑匣子

我们仍然没有完全理解它,因为它很难访问和研究“Maria Eugenia Inda说,Mit在MIT离开的PEW博士后电气工程和计算机科学(EECS)

Inda及其同事报告了一种解决这个问题的新方法,解决了期刊先进的功能材料

他们的作品涉及在一个微小的,灵活的封装活细菌摄入的水凝胶盘

这些细菌可以检测可以指示疾病的化合物

在最终排泄后的椎间盘,可以分析盘内的细菌以确定它们检测到并以什么浓度

将这些活体传感器保持在足够长的肠道,而不是在六到48小时内自然排出,而是圆盘磁

结合小型可穿戴磁铁,这使系统保持在内部Everal Days

脱掉磁铁,并且具有其数据的传感器被排泄并准备分析

“”这种令人兴奋的技术提供了一种有助于控制和理解所生产化学品的不平衡的急需工具在胃肠道中,“麻省理工学院工程系职业发展教授Giovanni Traverso(1925年)职业发展教授

Traverso没有参与研究

高级作者的高级功能材料纸是蒂莫西·鲁,董事会和生物工程副教授,以及宣钊机械工程和公民和环境工程教授

卢也隶属于麻省理工学院的材料研究实验室

“我们开发了新的软材料作为磁性水凝胶,并研究了它们的极端力学,如肠道中的变形和粘合性,与Lu Lab合作,我们探索了软材料对生活材料和生物医学的影响,“赵

新华刘和玛丽亚·尤尼尼亚Inda拥有一些设备和麻省理工学院同事,用于创造肠道研究的生活传感器

刘是一个麻省理工学院的研究生; Inda是一个麻省理工学院博士后博士

信贷:新悦刘和玛丽亚·尤涅涅亚岛屿与赵,鲁和伊斯坦伊州,其他作者是研究生刘,访问学生岳英杨,探亲林,博京吴博士吴,研究生Yoonho Kim,博士后委员孝感陈和博士后助理大成马

马和印度在LU实验室;其他人与赵立实验室有关

Inda,Liu和杨同等地贡献到工作

许多挑战期高级功能材料纸向在肠道中制备水凝胶 - 细菌系统的重要进展例如,实际情况

例如,研究人员描述了水凝胶盘的最佳“配方”,其允许它不仅为细菌传感器提供家庭 - 并且让它们再现 - 但是also在没有分解的情况下存活与肠系统相关的运动和压力或被移位

该团队表明细菌可以确实在水凝胶圆盘中生存并茁壮成长,最多七天

小鼠,细菌在肠道中成功感测出血

进一步,在人体肠道的模型中,科学家们表示可穿戴磁体在几个不同的位置保持圆盘,包括小肠和升序的肠道

系统中使用的细菌通过LU LAB遗传地改造,以检测与出血相关的因子

LU实验室正在研究各种其他遗传工程的细菌,该细菌能够不仅检测多个化学品,还释放了Thera当遇到问题时

除了细菌传感器外,该团队还掺入水凝胶中,透明的电子温度传感器

,也有效地显示了整合微电子的可能性生物传感器进入水凝胶系统

Inda强调工作的协作性质

诸如新华刘的水凝胶专家,例如,旨在使凝胶基质足够坚韧以在内部生存肠

诸如Inda的生物学家,重点关注将细菌保持在水凝胶盘中

在一起,它们开发了一种实现的系统,该系统实现了两种目标

对未来的指导虽然它可能需要一段时间用于人类使用,但它可以今天使用实验室小鼠

“rabia yazicigil是波士顿大学电气和计算机工程系的助理教授

yazicigil表示,yazicigil是没有参与研究的,”通过定位特定的诊断细菌肠道,生物假设和治疗的区域可以方便地在动物模型中测试,例如,通过膳食变化,治疗剂或宿主或微生物的遗传改变

“和那些试验,反过来应该导致对人类应用的新见解

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