Menelan pengambil bakteri mirip kolonoskopi ini dapat mengungkapkan rahasia tentang kesehatan Anda – ScienceDaily

Menelan pengambil bakteri mirip kolonoskopi ini dapat mengungkapkan rahasia tentang kesehatan Anda – ScienceDaily


Bakteri usus Anda dapat menjelaskan banyak hal tentang Anda, seperti mengapa Anda menderita diabetes atau bagaimana Anda merespons obat tertentu.

Tetapi para ilmuwan hanya dapat melihat sebagian besar saluran pencernaan untuk mempelajari peran bakteri usus dalam kesehatan Anda. Yang keluar dari Anda hanyalah sampel kecil dari bakteri ini, tanpa menunjukkan dari mana asalnya dalam sistem pencernaan.

Peneliti Universitas Purdue membangun cara menelan alat yang berfungsi seperti kolonoskopi, kecuali bahwa alih-alih melihat usus besar dengan kamera, teknologi tersebut mengambil sampel bakteri.

Teknologi ini juga dapat bergerak ke seluruh saluran GI, tidak hanya usus besar. Saluran ini, selain usus besar, meliputi mulut, kerongkongan, lambung, pankreas, hati, kantung empedu, usus kecil, dan rektum.

Pada dasarnya, alat ini memungkinkan dilakukannya “gut-oscopy”.

“Ini semua tentang bisa mengambil sampel bakteri di mana saja di usus. Itu tidak mungkin sebelumnya,” kata Rahim Rahimi, asisten profesor teknik material Purdue.

Alat tersebut berupa kapsul mirip obat yang secara pasif menyiangi usus tanpa perlu baterai. Versi pil dari kolonoskopi sudah tersedia secara komersial untuk melihat area usus besar yang tidak dapat dilihat oleh kolonoskopi tradisional, tetapi tidak ada alat yang dapat mengambil sampel bakteri.

“Jika kolonoskopi atau pil kamera melihat darah, ia tidak dapat mengambil sampel area itu untuk diselidiki lebih lanjut. Anda bisa saja mengambil sampel bakteri dari kotoran seseorang, tetapi bakteri dapat sangat bervariasi di seluruh saluran GI. Pendekatan kami dapat saling melengkapi,” Kata Rahimi.

Kapsul pengambilan sampel bakteri juga akan jauh lebih murah, masing-masing hanya berharga sekitar satu dolar, dia memperkirakan.

Tim Rahimi sedang mengerjakan pengujian kapsul ini pada babi, yang memiliki saluran pencernaan yang mirip dengan manusia. Demonstrasi awal dari prototipe dipublikasikan di Kemajuan RSC, jurnal oleh Royal Society of Chemistry.

Para peneliti mencetak kapsul dari resin, bahan yang sama yang digunakan dalam cetakan gigi dan implan. Bahan ini perlu sedikit dimodifikasi agar bisa dimakan manusia, tetapi sebaliknya tidak beracun, kata Rahimi.

Ketika terkena pH lokasi usus tertentu, tutup biodegradable kapsul akan larut. Di dalam kapsul, hidrogel yang mirip dengan yang digunakan di popok mengembang dan mengumpulkan cairan usus yang mengandung bakteri. Penutupan tekanan menutup lubang kapsul saat pengambilan sampel selesai, seperti pendorong.

Para peneliti telah menguji prototipe kapsul dalam larutan kultur yang dirancang untuk mensimulasikan flora bakteri usus dari saluran GI. Mereka juga menguji kemampuan kapsul untuk melindungi sampel bakteri di lingkungan ekstrim yang berbeda. Percobaan mereka sejauh ini menunjukkan bahwa kapsul berhasil mengambil sampel bakteri yang umum di usus, seperti E. coli, dalam waktu satu jam.

Pada manusia, kapsul akan terus bergerak ke seluruh saluran GI dengan feses lainnya. Seorang ilmuwan kemudian dapat memulihkan kapsul dari kotoran peserta studi, membuka tutup kapsul, dan mempelajari bakteri yang terkumpul.

“Pendekatan ini memberikan kesempatan baru untuk mempelajari jenis bakteri apa yang ada di usus. Ini akan membantu kita mengetahui bagaimana memanipulasi bakteri ini untuk memerangi penyakit,” kata Rahimi.

Paten telah diajukan untuk teknologi ini melalui Kantor Komersialisasi Teknologi Purdue Research Foundation. Pekerjaan ini didanai oleh Eli Lilly and Company dan Sekolah Teknik Material Purdue. Tim Rahimi melakukan penelitian ini di Pusat Teknologi Nanoteknologi Birck di Taman Penemuan Purdue.

Latar Belakang

Mikrobiota usus berperan penting dalam fisiologi inang seperti obesitas, diabetes, dan berbagai penyakit neurologis. Dengan demikian, pengambilan sampel mikrobioma adalah pendekatan mendasar untuk lebih memahami kemungkinan penyakit. Namun, metode pengambilan sampel konvensional, seperti endoskopi atau kolonoskopi, bersifat invasif dan tidak dapat menjangkau seluruh usus kecil. Untuk mengatasi kebutuhan ini, kapsul pengambilan sampel cetak 3D tanpa baterai, yang dapat mengumpulkan sampel mikrobioma di seluruh saluran GI telah dirancang. Kapsul (9 mm × 15 mm) terdiri dari rumah akrilik cetak 3D, hidrogel penyerap cepat, dan membran PDMS yang fleksibel. Cairan yang mengandung sampel flora mikroba di dalam saluran GI masuk ke perangkat melalui lubang pengambilan sampel di tutup perangkat. Setelah mikrobioma memasuki wadah, hidrogel menyerap cairan dan membengkak, secara efektif melindungi sampel di dalam matriks polimeriknya, sementara juga mendorong membran PDMS yang fleksibel untuk memblokir lubang pengambilan sampel dari pertukaran fluida lebih lanjut. Kapsul yang diambil dapat segera dibongkar karena desain tutup ulir kapsul dan hidrogel dapat dilepas untuk kultur dan analisis bakteri lebih lanjut. Sebagai bukti konsep, efisiensi pengambilan sampel bakteri dari kapsul dan kemampuan untuk menampung sampel mikroba dalam hidrogel dalam kapsul tertutup divalidasi menggunakan kultur cair yang mengandung Escherichia coli. Teknologi yang diperlihatkan menyediakan alat murah yang menjanjikan untuk pengambilan sampel langsung dan penilaian mikroba di seluruh saluran GI dan dapat memungkinkan wawasan baru tentang peran diet dalam menengahi interaksi dan metabolisme mikroba inang.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Toto SGP

Author Image
adminProzen