一个类似小药丸的可摄入微器件,用于在上肠道上部部位特定的微生物群采样

科学领域:

• 胃肠病学 胃肠病学
• 微生物学 微生物学
• 生物技术是生物技术.

背景情况:

• 肠道微生物群的组成在整个胃肠道 (GI) 途径上有显著的变化.
• 从上部消化道中精确的体内采样受到解剖学挑战和低基因组DNA产量的阻碍.
• 了解特定地点的微生物群落对于诊断和治疗肠道相关疾病至关重要.

研究的目的:

• 开发和验证一种可摄入的微器件,用于自主胆道过渡和肠道微生物组和蛋白质生物标志物的体内采样.
• 评估微设备在斯普拉格-道利大鼠中的安全性和有效性.
• 通过先进的测序技术,使特定地点的微生物群分析和生物标志物检测成为可能.

主要方法:

• 一个可口服的,类似药丸的微器件 (7 × 2.7 毫米) 带有肠道涂层,被设计用于自主胆道过渡.
• 该设备具有输入光液的入口,一个带有膨胀水凝的激活室,以防止交叉污染,以及一个采样室.
• 在小鼠 (n=5) 中进行了体内研究,以评估设备的运输,安全性 (组织损伤,炎症),基因组DNA产量,16SrRNA测序和蛋白质生物标志物检测 (肠道性酸酶).

主要成果:

• 在5只大鼠中,有4只成功实现了自主胆道过渡,没有任何不良影响.
• 微器件成功地获取了足够的基因组DNA (13.48 ± 4.66 ng) 来进行16S rRNA测序.
• 确定了与便样本不同的地方特有的肠道微生物群概况,以及检测肠道性酸酶,证实了双重能力.
• 用纳米孔序列测序实现了物种级微生物群的识别.

结论:

• 开发的可摄入微器件代表了安全有效的纵向肠道微生物组分析的突破性平台技术.
• 这项技术克服了以前的采样限制,使得特定地点微生物群和生物标志物的详细分析成为可能.
• 这些发现为先进的肠道健康诊断和在大型动物模型和人类临床研究中的研究铺平了道路.