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嗅屁药丸揭示肠道秘密

了解可吞咽传感器如何实时测量肠道气体浓度,从而深入了解肠道健康和微生物组活动。

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可吞咽传感器的特写。(照片:Peter Clarke/RMIT 大学) 你的鼻子、嘴巴、皮肤毛孔和……其他的……身体孔洞都有其独特的功能。但它们中的大多数也兼作生物排气管,喷出维持你生命的无数内部化学反应的含气副产品。而且,正如我们测量内燃机车的排放物一样,医学技术的进步使得分析你释放到大气中的气体变得更加容易。澳大利亚皇家墨尔本理工大学的科学家们开发了一种药丸大小的传感器,可以测量肠道中循环的氢气、二氧化碳和氧气——并且是实时的。温度和气体传感器、电池、天线和无线发射器都密封在一个不透气的外壳内。该设备的一端——你可以称之为鼻子——有一个小的、气体可渗透的膜,这使得传感器可以闻到周围的环境。每 5 分钟,该设备就会将有关气体浓度的数据传回另一台设备。

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“就像体温是整体健康的指标一样,微生物组产生的气体浓度是肠道健康的指标,”内布拉斯加大学工程学教授 Benjamin Terry 在一篇关于这项研究的 《自然》 评论中写道。“更有价值的是了解整个肠道的气体浓度分布。” 当研究人员在人体中测试他们的设备时,他们将 7 个人分成高纤维和低纤维饮食组。他们的气体传感器可以检测到食物开始在肠道中发酵的时刻。他们还使用超声波追踪设备的位置,因为它在消化道中蜿蜒而行,将气体读数与特定的肠道位置配对。研究人员本周在《自然电子学》杂志上发表了他们的研究成果。该设备为医生和研究人员提供了一种更简单的方法来测量肠道微生物组的活动,或者在您体内蓬勃发展的庞大生物群落。 Terry 说,目前的测量生物沼气技术有点笨拙。获取肠道气体样本可能需要分析排气(屁)、插入管子、呼气测试和全身量热法。“肠道微生物组是生活在人体胃肠道系统中的微生物群落,可能在多种疾病(包括炎症性肠病、肥胖、心血管疾病、循环系统疾病,甚至自闭症)的发展中发挥作用,”Terry 写道。 研究的主要作者 Kourosh Kalantar-Zadeh 已经表示,他们的设备显示胃会释放大量氧化化学物质,这些化学物质会破坏在胃中停留时间过长的异物。 Kalantar-Zadeh 说这可能是首次观察到“针对异物的胃保护系统”。毫无疑问,这种技术在医生办公室和研究实验室中存在市场。但你可能知道,一些勇敢的程序员可以(应该?)设计一个应用程序,监控有害气体的浓度,并在水平飙升时向你的智能手机发送实时放屁预报。 这样,你也许可以向你自己、你的朋友和你的家人发出关于即将发生的泄露的警告。

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