Vědci z Heriot-Wattovy univerzity a univerzity v Birminghamu spolu s kolegy z Edinburské univerzity vyvinuli poživatelnou kapsli posetou senzory. Polykací senzorický systém v podobě kapsle byl testován na syntetickém střevě a na zvířatech. Kapsle dokáže určit tlak ve střevech pacienta a odhalit problematická místa. Výzkumný tým informoval o úspěchu svého prototypu v akademickém časopise Device.
Místo pouhého pořizování snímků vnitřku střev je systém schopen detekovat, jakým způsobem zažívací trakt pracuje, například zda se střevo stahuje, jak velký tlak je vyvíjen a kde přesně by mohl být trakt neaktivní. Profesor Marc Desmulliez, který se specializuje na technologii lékařských přístrojů na Heriot-Wattově univerzitě a projekt vede, k zařízení více uvádí: „Tradiční způsob, jak se dívat na střeva, je mít endoskopii – je to kamera připojená k trubici, která vidí jakékoli viditelné překážky nebo problémy. Nové zařízení by nicméně pomohlo transformovat způsob, jakým zjišťujeme gastrointestinální onemocnění a stavy,” dodává profesor Desmulliez. Zařízení funguje tak, že pacient spolkne malou kapsli, která putuje v zažívacím traktu a bezdrátově posílá informace a obrazy zpět na obrazovku. „Je to mnohem příjemnější než endoskopie. Chtěli jsme najít způsob, jak zjistit, kdy trávicí trakt nefunguje, kdy se nestahuje nebo neuvolňuje, jak by měl, i když není viditelný problém,” upřesňuje Desmulliez.
V praxi jde o polykací kapsli, tři centimetry dlouhou a s průměrem jeden centimetr, která je poseta až pěti ultratenkými senzory o tloušťce jednoho nebo dvou lidských vlasů. Tlakové senzory změří pohyb a aktivitu přímo v osmi nebo devíti metrech gastrointestinálního traktu a určí oblasti, kde nedochází k absolutně žádnému pohybu střev, kde střeva nefungují podle očekávání nebo pokud dojde z hlediska pohybu k něčemu neočekávanému.
Přístroj je mimořádně odolný díky množství senzorů a jejich flexibilitě, takže má fungovat i v případě, že by byl poškozen. Vědecký tým také zajistil, že kapsle nebude škrábat nebo poškozovat střeva, jelikož senzory budou velmi tenké a pokryté povlakem s nízkým třením.
Prototyp byl zkonstruován ve Skotském mikroelektronickém centru na Edinburské univerzitě s využitím procesů výroby polovodičů, obdobným způsobem, jakým se vyrábějí mikročipy. Tým se také zaměřil na to, aby byl systém udržitelný a cenově dostupný, což umožňuje výrobu těchto senzorů ve velkém měřítku, takže jsou nákladově velmi efektivní. „Můžeme jich vyrobit stovky najednou,” doplnil docent Gerard Cummins, odborný asistent na univerzitě v Birminghamu.
Profesor Desmulliez a kolegové v univerzitním týmu strávili pět let vývojem nového systému. Výzkum financovala UK Research and Innovation’s Engineering and Physical Sciences Research Council (UKRI-EPSRC). Vědci nicméně odhadují, že bude trvat nejméně dalších pět let klinického testování, než se výrobek dostane na trh. Aktuálně se čeká na udělení patentu.
Profesor Steve McLaughlin, zástupce ředitele výzkumu na Heriot-Wattově univerzitě, řekl: „Spojení akademiků, expertů z průmyslu a klinických lékařů zajišťuje, že se tyto životně důležité vývojové trendy dostanou na trh mnohem rychleji. Již nyní máme v běhu několik dalších výzkumných projektů.” V dalších měsících lze tak očekávat další vývoj produktu díky udělení patentu.
Více informací je možné nalézt v již publikovaném textu Vasileios Mitrakos et al., PressureCap: Kapsle s endoskopickým senzorem pro monitorování gastrointestinálního tlaku v reálném čase, Device (2024). DOI: 10.1016/j.device.2024.100325
Zdroj a foto: Heriot-Wattova univerzita ve skotském Edinburghu
