Ученые разработали капсулу, которая освещает кишечник, выявляя воспаление

Ученые из Массачусетской больницы имени Бригама и Массачусетского технологического института провели доклинические испытания капсулы, предназначенной для диагностики острой мезентериальной ишемии – состояния, возникающего из-за нарушения или прекращения кровотока в кишечнике. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Robotics.

Хотя острая мезентериальная ишемия вызывает менее 1,5% обращений в отделения неотложной помощи с жалобами на боли в животе, смертность при этом заболевании достигает 55%. Это связано, в частности, с трудностями своевременного выявления ишемии на ранних стадиях.

Созданная командой капсула FIREFLI, работающая от батареи, была вдохновлена природным механизмом свечения светлячков. В ее основе лежит pH-чувствительная люцифераза – фермент, запускающий биолюминесцентную реакцию. После проглатывания FIREFLI активируется в тонкой кишке и излучает свет, отражающийся от тканей. В участках с ишемией, где ткани лишены кислорода и питательных веществ, яркость свечения заметно снижается. Эти данные передаются по беспроводной связи на внешнее устройство, что в будущем может помочь врачам быстро и неинвазивно диагностировать это опасное состояние.

В ходе экспериментов на девяти свиньях капсула FIREFLI правильно выявила ишемию в 90% случаев. Она показала высокую чувствительность (98%) при обнаружении заболевания, но несколько меньшую специфичность (85%), что привело к небольшому числу ложноположительных результатов.