在现场检测不稳定的炎症生物标志物的1.4厘米
M E Inda-Webb1,2, M Jimenez3,4,5, Q Liu6
1Synthetic Biology Group, MIT Synthetic Biology Center, Department of Biological Engineering, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, USA.
Nature
|July 26, 2023
概括
研究人员使用工程化益生菌生物传感器开发了一种微型可摄入装置, 这项创新使得炎症性肠病等疾病的早期诊断成为可能, 并支持远程监测患者.
科学领域:
- 胃肠病学
- 生物医学工程
- 分子生物学
背景情况:
- 过渡性分子如氧化和硫化在胃肠道炎症中至关重要,但由于寿命短,难以检测.
- 目前检测这些分子的方法有限,阻碍了胃肠道疾病的早期诊断和监测.
研究的目的:
- 开发一个小型的可摄入装置, 实时监测胃肠道中短暂的炎症分子.
- 使用基因工程生物传感器进行特定的分子检测和无线信号传输.
主要方法:
- 整合基因工程益生菌生物传感器与定制光探测器和读取芯片.
- 编码细菌以产生发光作为对炎症相关分子的反应.
- 开发用于无线信号转换和传输的低功耗电子电路.
- 在小型和大型动物模型中以1.4厘米以下的可摄入装置进行体内示范.
主要成果:
- 在动物模型中成功监测胃肠道中的短暂炎症分子.
- 一个紧的,可吞的装置 (sub-1.4 cm3) 能够无线通信的演示.
- 基因工程细菌在对目标分子的反应中有效地产生发光.
结论:
- 这种开发的设备可以及早诊断和准确追踪胃肠疾病,
- 短命分子的无线检测有助于改善患者护理人员的沟通和远程个性化护理.
- 这项技术为实时的肠道健康监测提供了一种新的方法.
