Public Release: 

リアルタイムで腸の問題を検出する飲み込めるセンサーに向けて

American Association for the Advancement of Science

飲み薬サイズのデバイスを使用すれば、他の検査手段ではアクセスしにくい環境である腸の疾患促進分子の存在を検知し、これらの結果をリアルタイムで携帯電話に読み込ませることができる。ブタを用いた試験的実証で、このデバイスは機能し過剰な出血を示唆する分子を検出できた。このデバイスをデザインした研究者は、消化管の特定の生体分子を感知するよう改変した細菌をデバイスに組み込んだが、無制限の範囲の疾患関連分子を感知するよう調整することもできるとのことである。この技術は、現在はプロトタイプ段階であるが、最終的には 患者が十分に飲み込めるほど小さくできると考えられる。これは、腸に関連したさまざまな疾患を医師がよりよく管理または診断できるようにする偉業となるだろう。大腸炎などの疾患に至る消化管の生理的機能の変化に関する研究者らの理解は限定されている。この大きな理由は、体のこの領域がアクセスしにくいためである。大腸や回腸などの消化管の外部に近い領域を探査して真の生理学的状態を評価できるデバイスはほとんどない。今回、腸の化学的状態と生体分子を良好に検出するため、Mark MimeeとTimothy Luらは、飲み込めるマイクロバイオ電子デバイス(Ingestible Micro-Bio-Electronic Device:IMBED)を作製した。このデバイスでは、健康状態や疾患に関わるバイオマーカーを感知するようデザインされデバイスの半透膜に組み込まれた細菌細胞が大きな役割を果たす。目的とする腸の分子がこの膜を介して拡散すると、この細菌が活性化されて発光する。このシグナルは無線送信機を介してラジオや携帯電話に送られる。この装置が臨床で利用されれば、医師はリアルタイムで患者のデータにアクセスできる。MimeeとLuらは、臨床的に重要なバイオマーカーの概念実証実験としてブタの消化管出血イベントを検出できるタイプのIMBEDを開発し、有効であることを実証した。関連したPerspectiveで、Peter R. GibsonとRebecca E. Burgellは、「…バイオマーカーを識別し、検出し、定量することには、臨床医学に対する大きな潜在的利益がある。」と述べている。

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Note: This paper will be available for free when the embargo lifts at http://www.sciencemag.org.

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