中国科研团队成功研发全球首个智能手机可控医疗胶囊,该装置可通过移动应用实时监测和治疗由大肠杆菌(E. coli)引发的腹泻及致命感染。这项突破性研究发表于《自然·微生物学》,标志着数字健康监测与远程干预技术的革命性进展。
由天津大学领导的研究团队开发的这款可吞服胶囊,已在患有结肠炎的猪体中成功完成试验。该设备通过改造大肠杆菌实现双向肠道菌群交互,具备实时检测肠道炎症并释放治疗物质的双重功能。这种天然存在于温血动物肠道的菌群,在消化过程中发挥关键作用。
研究人员表示:"这项技术使科学家能精准控制工程菌在生物体内的行为,将微生物诊断和治疗的精度提升十倍。"作为概念验证,研究团队改造了大肠杆菌Nissle 1917菌株,使其能检测猪肠道中的炎症相关一氧化氮,并产生生物荧光信号用于结肠炎诊断。
胶囊具备肠道环境感应和化合物释放功能,通过无线方式与智能手机通信。这种创新设计不仅能让临床医生,未来甚至患者本人实时监测肠道状况,还能在必要时触发干预措施。研究团队强调:"这项技术整合合成生物学与光电子学,是实现个性化远程肠道治疗的重要里程碑。"
该技术对肠道菌群相关疾病治疗具有深远影响,可应用于炎症性肠病、肥胖症,甚至与肠脑轴相关的神经系统疾病。世界卫生组织指出,虽然多数大肠杆菌菌株无害,但如产志贺毒素大肠杆菌(Stec)等特定菌株可能引发严重食源性疾病。这种通过污染食物和水源传播的病菌,已成为全球公共卫生的重大威胁。
肯尼亚医学研究所(Kemri)联合埃默里大学开展的"儿童健康与死亡率预防监测"(CHAMPS)项目数据显示,该国5岁以下儿童死亡病例中,大肠杆菌和肺炎克雷伯菌感染占比达23.7%,且对多种一线抗生素产生耐药性。研究首席科学家Jim Katieno指出:"低收入国家儿童面临抗菌素耐药性的双重威胁,这项发明为拯救发展中国家数以千计的婴幼儿生命带来新希望。"
肯尼亚医学研究院代理总干事Elijah Songok教授评价:"CHAMPS项目提供的精准健康数据不仅具有时效性,更具有救生价值。通过这项技术,我们首次实现了从死亡原因分析到防控策略制定的科学闭环。"
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