Die Forscher testeten den elektronischen Sensor bei sieben gesunden Menschen und stellten fest, dass das Gerät die Konzentrationen von Wasserstoff, Kohlendioxid und Sauerstoff beim Durchgang durch den Körper in Echtzeit genau erfassen konnte. Dies geht aus der Studie hervor, die gestern (8. Januar) online veröffentlicht wurde die Zeitschrift Nature Electronics.
Obwohl die Ergebnisse des Sensors noch bei einer größeren Gruppe von Menschen getestet werden müssen, auch bei Personen mit Darmbeschwerden, könnte die Verwendung des Sensors eines Tages zu weniger invasiven Eingriffen wie Koloskopien führen, so die Forscher.
Die Kapsel hat etwa die Größe einer großen Pille - nur 2,6 x 1 cm (1 Zoll x 0,4 Zoll). Von dem Moment an, in dem es verschluckt wird, bis zu dem Zeitpunkt, an dem es zwischen einem und zwei Tagen später ausgeschieden wird, sendet die Kapsel alle 5 Minuten Daten über die Gaskonzentrationen des Darms an ein Handgerät außerhalb des Körpers. Dieses Gerät verwendet wiederum Bluetooth, um die Daten an eine Smartphone-Anwendung zu senden.
Sensor Überraschung
Neben der Weitergabe von Echtzeitdaten über Gaskonzentrationen im gesamten Darm einer Person ergab der Kapselversuch, dass der menschliche Magen über ein bislang unbekanntes Schutzsystem verfügt. Dieses System legt einen Gang ein, wenn Fremdstoffe zu lange im Magen verbleiben und der Magen oxidierende Chemikalien freisetzt, um sie abzubauen und zu zerstören, fanden die Forscher heraus.
"Über einen solchen Immunmechanismus wurde noch nie berichtet", sagte der leitende Studienautor Kourosh Kalantar-zadeh, Professor an der School of Engineering am Royal Melbourne Institute of Technology in Australien, in einer Erklärung.
Darüber hinaus zeigte die Kapsel, dass der Dickdarm oder Dickdarm Sauerstoff enthalten kann, da Menschen mit einer ballaststoffreichen Ernährung hohe Sauerstoffkonzentrationen in ihren Doppelpunkten hatten. "Dies widerspricht der alten Überzeugung, dass der Dickdarm immer sauerstofffrei ist", sagte Kalantar-zadeh gegenüber Live Science.
Dieser sauerstoffbezogene Befund könnte den Forschern helfen, zu verstehen, wie sich bestimmte Erkrankungen wie Darmkrebs entwickeln, sagte er.
Wenn es genehmigt wird, könnte die Kapsel die Art und Weise, wie Ärzte Darmstörungen diagnostizieren, revolutionieren und ihnen sogar helfen, die Ernährung eines Patienten zu beurteilen, sagte er. Das liegt daran, dass jede Krankheit wahrscheinlich ihre eigene Signatur für Gaskonzentrationen hat, sodass die Kapselanzeigen es den Ärzten ermöglichen würden, Probleme eines Patienten zu identifizieren, sagte er.
Eine größere Studie mit mehr als 300 Patienten wird voraussichtlich 2019 abgeschlossen sein, stellte Kalantar-zadeh fest. Es ist unklar, wie viel die Kapsel kosten wird, wenn sie auf den Markt gebracht wird, aber die Forscher "hoffen, sie in der ersten Phase an Patienten unter 200 US-Dollar liefern zu können", sagte er.
Ein besserer Atemtest
Die Wissenschaftler stellten den elektronischen Sensor her, nachdem ein Gastroenterologe (ein auf Magen-Darm-Trakt und Leber spezialisierter Arzt) gefragt hatte, ob die Forscher diagnostische Atemtests für Darmerkrankungen zuverlässiger machen könnten, da die meisten Atemtests nur zu 60 bis 70 Prozent zuverlässig sind Zeit, sagte Kalantar-zadeh. Solche Atemtests werden verwendet, um Zustände wie das Überwachsen von Dünndarmbakterien und das Reizdarmsyndrom durch Messen der Gaskonzentrationen zu diagnostizieren.
Die Forscher seien jedoch nicht in der Lage, einen besseren Atemtest zu erstellen, sagte er. Das liegt daran, dass sich die Menge und Konzentration der im Darm produzierten Gase ändern, wenn sie in die Lunge gelangen, sagte er.
"Also haben wir begonnen, ein Gerät, unsere Kapsel, herzustellen, um Gase 'direkt' dort zu messen, wo sie im Darm erzeugt werden", sagte Kalantar-zadeh.
Externe Meinungen
Die Kapsel ist ein "neuartiges Werkzeug, mit dem wir die komplexen Wechselwirkungen zwischen Wirt, Darmbakterien und Ernährung entschlüsseln können, die letztendlich unsere Gesundheit oder Krankheit bestimmen", sagte Dr. Premysl Bercik, Associate Professor am Department of Medicine der McMaster University. in Kanada, der nicht an der Studie beteiligt war.
Es ist faszinierend, dass die Kapsel im Dickdarm hohe Sauerstoffwerte gefunden hat, sagte Bercik gegenüber Live Science, fügte jedoch hinzu, dass "wir bei der Interpretation dieser Ergebnisse vorsichtig sein müssen ... weitere Daten sind erforderlich, um die komplexe Chemie in unserem Darm zu verstehen."
In der Zwischenzeit kann dieses Gerät bei Patienten mit Reizdarmsyndrom oder bakteriellem Überwachsen des Dünndarms von Vorteil sein, sagte Dr. Priya Kathpalia, Assistenzprofessorin für Medizin an der University of California, Abteilung für Gastroenterologie in San Francisco. Das liegt daran, dass die Kapsel den Patienten helfen könnte, herauszufinden, ob sie ihre Ernährung ändern oder eine medizinische Behandlung suchen müssen, sagte Kathpalia gegenüber Live Science.
