《电子技术应用》

澳科学家研发可吞食微型电子胶囊,可用于检测肠胃健康

2018/1/11 23:08:46

  《西游记》电视剧有这样一段情节:为了过火焰山,孙悟空前去找铁扇公主借铁扇暂时扇灭火焰山的火。铁扇公主不肯,于是孙悟空变作蚊子钻入她肚子中闹腾,铁扇公主疼得直求饶,求孙悟空从肚中出来。

  神话故事虽然当不了真,但肚子(一般指胃部和肠部)这个部位的确很容易受到刺激,尤其是饮食不当时就更容易觉得不舒服了。近日,澳大利亚皇家墨尔本理工大学的研究人员研发出一款可吞食的微型电子胶囊,可跟踪人体肠道内的气体含量变化,用于检测肠胃的健康状况。

  这个微型电子胶囊长约 1 英寸(大约 2.5cm),宽不到半英寸(约 1.3cm),与普通吞服式药丸差不多大小。胶囊由微型温度计、信号发射器,电池以及用于检测肠道内氧气、二氧化碳和氢气含量的传感器组成。由于采用了特制的纳米材料,这款胶囊在允许体内气体进入检测装置的同时,还能有效阻止液体侵入胶囊。

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  (图|《自然·电子》杂志)

  其中,测量氧气、二氧化碳和氢气含量是该胶囊最重要的任务。氧气含量的变化可以显示出身体有氧或厌氧菌群的变化情况,可用于识别胶囊的位置以及食物通过肠胃的速度;二氧化碳水平可以反映人体内的肠道微生物状况——肠道内若有适量的二氧化碳则表明体内微生物群体是健康的,侧面表明肠部的健康状况;氢气则可以反映食物消化的程度,当肠胃不能正常分解食物时,人体内就会存在大量氢气。

  胶囊每五分钟就会将收集到的气体含量信息传递给外部传感器。通过分析这些气体含量的变化,医生就可以了解肠胃的健康状况,据此诊断出具体哪个部位出现了问题,并为病人安排个性化的饮食套餐,改善肠胃问题。

  当然,也不需要担心胶囊吃下去就排不出来。像所有难消化的食物一样,吃下去的胶囊大约一天就会走完全部的消化流程,然后被人体排出体外。


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