Forskere testet den elektroniske sensoren hos syv friske mennesker og fant ut at enheten nøyaktig kunne oppdage konsentrasjonene av hydrogen, karbondioksid og oksygen i sanntid da den passerte gjennom kroppen, ifølge studien, publisert online i går (8. januar) i tidsskriftet Nature Electronics.
Selv om sensorens resultater fortsatt må testes i en større gruppe mennesker, inkludert hos individer som har tarmforhold, kan bruk av sensoren en dag føre til færre invasive prosedyrer, for eksempel koloskopier, sa forskerne.
Kapselen er omtrent på størrelse med en stor pille - 2,6 centimeter x 1 centimeter. Fra det øyeblikket det svelges til det tidspunktet det skilles ut mellom en og to dager senere, sender kapselen data om tarms gasskonsentrasjon hvert 5. minutt til en håndholdt enhet utenfor kroppen. Denne enheten bruker på sin side Bluetooth for å sende dataene til en smarttelefonapplikasjon.
Sensor overraskelse
Utover videreformidling av sanntidsdata om gasskonsentrasjoner i tarmen, avslørte kapselforsøket at den menneskelige magen har et tidligere ukjent beskyttelsessystem. Dette systemet går i utstyr hvis fremmede forbindelser blir liggende i magen for lenge, og får magen til å frigjøre oksiderende kjemikalier for å bryte ned og ødelegge dem, fant forskerne.
"En slik immunmekanisme har aldri blitt rapportert før," sa hovedforfatterforfatter Kourosh Kalantar-zadeh, professor ved School of Engineering ved Royal Melbourne Institute of Technology, i Australia, i en uttalelse.
Dessuten viste kapslen at tykktarmen, eller tykktarmen, kan inneholde oksygen, ettersom mennesker med en fiberrik diett hadde høye konsentrasjoner av oksygen i tykktarmen. "Dette motsier den gamle troen på at tykktarmen alltid er oksygenfri," sa Kalantar-zadeh til Live Science.
Dette oksygenrelaterte funnet kan hjelpe forskere til å forstå hvordan visse tilstander, som tykktarmskreft, utvikler seg, sa han.
Hvis den er godkjent, kan kapselen revolusjonere måten leger diagnostiserer tarmsykdommer, og til og med hjelpe dem med å vurdere pasientens kosthold, sa han. Det er fordi hver sykdom sannsynligvis har sin egen signatur av gasskonsentrasjoner, så kapselavlesninger vil tillate leger å identifisere eventuelle problemer en pasient har, sa han.
En større studie med mer enn 300 pasienter forventes å være fullført i 2019, bemerket Kalantar-zadeh. Det er uklart hvor mye kapselen vil koste hvis den bringes på markedet, men forskerne "håper å levere den til pasienter under $ 200 i den første fasen," sa han.
En bedre pustetest
Forskerne laget den elektroniske sensoren etter at en gastroenterolog (en lege som spesialiserer seg i mage-tarmkanalen og leveren) spurte om forskerne kunne gjøre diagnostiske pustetester mer pålitelige for tarmforhold, ettersom de fleste pustetester er pålitelige bare 60 prosent til 70 prosent av tid, sa Kalantar-zadeh. Slike pustetester brukes til å diagnostisere tilstander som tynntarmsbakteriell gjengroing og irritabelt tarmsyndrom, ved å måle gasskonsentrasjoner.
Forskerne klarte imidlertid ikke å produsere en bedre pustetest, sa han. Det er fordi mengden og konsentrasjonen av gasser som produseres i tarmen endres når de kommer til lungene, sa han.
"Så begynte vi å lage en enhet, kapselen vår, for å måle gasser 'direkte' der de blir generert i tarmen," sa Kalantar-zadeh.
Utenfor meninger
Kapselen er et "nytt verktøy som kan hjelpe oss med å dechiffrere de komplekse interaksjonene mellom verten, tarmbakterier og kosthold som til slutt bestemmer vår helse eller sykdom," sier Dr. Premysl Bercik, førsteamanuensis i Institutt for medisin ved McMaster University, i Canada, som ikke var involvert i studien.
Det er spennende at kapselen fant høye oksygenverdier i tykktarmen, sa Bercik til Live Science, men la til at "vi må være forsiktige når vi tolker disse resultatene ... mer data er nødvendig for å forstå den komplekse kjemien som skjer i tarmen vår."
I mellomtiden kan denne enheten være gunstig for pasienter med irritabelt tarmsyndrom eller tynntarmbakteriell gjengroing, sier Dr. Priya Kathpalia, en assistentprofessor i medisin ved University of California, San Francisco's Division of Gastroenterology. Det er fordi kapselen kan hjelpe pasienter med å lære om de trenger å gjøre kostholdsendringer eller søke medisinsk behandling, sa Kathpalia til Live Science.
