اختبر الباحثون المستشعر الإلكتروني في سبعة أشخاص أصحاء ووجدوا أن الجهاز يمكنه الكشف بدقة عن تركيزات الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون والأكسجين في الوقت الحقيقي أثناء مروره عبر الجسم ، وفقًا للدراسة التي نُشرت على الإنترنت أمس (8 يناير) في مجلة Nature Electronics.
على الرغم من أن نتائج المستشعر لا تزال بحاجة إلى اختبارها في مجموعة أكبر من الأشخاص ، بما في ذلك الأفراد الذين يعانون من أمراض القناة الهضمية ، إلا أن استخدام المستشعر قد يؤدي يومًا ما إلى عدد أقل من الإجراءات الغازية ، مثل تنظير القولون ، كما قال الباحثون.
الكبسولة هي بحجم حبة كبيرة - فقط 1 بوصة × 0.4 بوصة (2.6 سم × 1 سم). من لحظة ابتلاعها إلى الوقت الذي تفرز فيه بين يوم واحد وبعد يومين ، ترسل الكبسولة بيانات حول تركيزات غاز القناة الهضمية كل 5 دقائق إلى جهاز محمول خارج الجسم. يستخدم هذا الجهاز بدوره تقنية Bluetooth لإرسال البيانات إلى تطبيق الهاتف الذكي.
مفاجأة الاستشعار
إلى جانب نقل البيانات في الوقت الحقيقي حول تركيزات الغازات في أمعاء الشخص ، كشفت تجربة الكبسولة أن المعدة البشرية لديها نظام حماية غير معروف سابقًا. ووجد الباحثون أن هذا النظام يبدأ العمل إذا بقيت المركبات الأجنبية في المعدة لفترة طويلة جدًا ، مما يحفز المعدة على إطلاق مواد كيميائية مؤكسدة لتكسيرها وتدميرها.
وقال مؤلف الدراسة الرئيسي كوروش كالانتار زاده الأستاذ بكلية الهندسة بمعهد ملبورن الملكي للتكنولوجيا في أستراليا في بيان "لم يتم الإبلاغ عن مثل هذه الآلية المناعية من قبل".
علاوة على ذلك ، أظهرت الكبسولة أن القولون ، أو الأمعاء الغليظة ، قد تحتوي على الأكسجين ، لأن الأشخاص الذين يتبعون نظامًا غذائيًا عالي الألياف لديهم تركيزات عالية من الأكسجين في أعمدتهم. وقال كالانتار زاده لـ Live Science: "يتناقض هذا مع الاعتقاد القديم بأن القولون خالٍ من الأكسجين دائمًا".
وقال إن هذه النتائج المتعلقة بالأكسجين قد تساعد الباحثين على فهم كيفية تطور حالات معينة ، مثل سرطان القولون.
إذا تمت الموافقة عليها ، يمكن أن تحدث الكبسولة ثورة في الطريقة التي يشخص بها الأطباء اضطرابات الأمعاء ، وحتى تساعدهم على تقييم النظام الغذائي للمريض ، على حد قوله. ذلك لأن كل مرض من المحتمل أن يكون له توقيعه الخاص لتركيزات الغاز ، لذلك فإن قراءات الكبسولات ستسمح للأطباء بتحديد أي مشاكل يعاني منها المريض ، على حد قوله.
وأشار كالانتار زاده إلى أنه من المتوقع الانتهاء من تجربة أكبر مع أكثر من 300 مريض في عام 2019. وقال إنه من غير الواضح كم ستكلف الكبسولة إذا تم طرحها في السوق ، لكن الباحثين "يأملون في توصيلها إلى المرضى الذين تقل أعمارهم عن 200 دولار في المرحلة الأولى".
اختبار تنفس أفضل
صنع العلماء المستشعر الإلكتروني بعد أن سأل أخصائي أمراض الجهاز الهضمي (طبيب متخصص في الجهاز الهضمي والكبد) ما إذا كان يمكن للباحثين جعل اختبارات التنفس التشخيصية أكثر موثوقية لحالات القناة الهضمية ، حيث أن معظم اختبارات التنفس موثوقة بنسبة 60 إلى 70 بالمائة فقط من قال كالانتار زاده. تُستخدم اختبارات التنفس هذه لتشخيص حالات مثل فرط نمو البكتيريا في الأمعاء الدقيقة ومتلازمة القولون العصبي ، عن طريق قياس تركيزات الغاز.
ومع ذلك ، لم يتمكن الباحثون من إنتاج اختبار تنفس أفضل ، على حد قوله. وقال إن ذلك يرجع إلى أن كمية وتركيزات الغازات المنتجة في القناة الهضمية تتغير مع الوقت الذي تصل فيه إلى الرئتين.
وقال كالانتار زاده: "لذا ، بدأنا في صنع جهاز ، كبسولتنا ، لقياس الغازات" مباشرة "حيث يتم توليدها في القناة الهضمية".
الآراء الخارجية
قال الدكتور بريميسل بيرسيك ، الأستاذ المساعد في قسم الطب في جامعة ماكماستر ، إن الكبسولة هي "أداة جديدة يمكن أن تساعدنا على فك التفاعلات المعقدة بين المضيف والبكتيريا المعوية والنظام الغذائي الذي يحدد صحتنا أو مرضنا في نهاية المطاف". في كندا ، الذي لم يشارك في الدراسة.
من المثير للفضول أن الكبسولة وجدت قيمًا عالية للأكسجين في القولون ، أخبر بيرسيك Live Science ، لكنه أضاف أنه "يجب أن نكون حذرين عند تفسير هذه النتائج ... هناك حاجة إلى مزيد من البيانات لفهم الكيمياء المعقدة التي تحدث في أحشاءنا".
في غضون ذلك ، قالت الدكتورة بريا كاثباليا ، أستاذة مساعدة في الطب بجامعة كاليفورنيا ، قسم أمراض الجهاز الهضمي في سان فرانسيسكو ، إن هذا الجهاز قد يكون مفيدًا في المرضى الذين يعانون من متلازمة القولون العصبي أو فرط نمو البكتيريا المعوية. ذلك لأن الكبسولة يمكن أن تساعد المرضى على معرفة ما إذا كانوا بحاجة إلى إجراء تغييرات في النظام الغذائي أو التماس العلاج الطبي ، حسبما قالت كاثباليا لـ Live Science.
