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【生命科普】AI助力追踪肠内智能药丸
2024-06-14 浏览次数:

来源: 科技日报

 作者: 张佳欣

 

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一种可以毫米分辨率定位肠道内智能药丸的可穿戴系统。图片来源:南加州大学可汗实验室



美国南加州大学科学家开发了一种人工智能(AI)驱动的系统。该系统可跟踪监测肠道疾病的微型器件,帮助高危人群在家中监测胃肠道健康状况,而不必到医院进行侵入性检查。研究成果发表在12日的《细胞报告物质科学》杂志上。

细菌分解食物时在肠道中产生的气体可反映一个人的健康状况。目前,为了测量胃肠道气体,医生要么使用直接方法收集肠道排气,要么使用测试呼吸和分析粪便等间接方法。可内服智能药丸提供了一种很有前途的替代方案,可是药丸一旦被吞下,对其追踪就成了一个挑战。

为解决这个问题,研究人员开发了一种系统,其中包括一个可穿戴线圈,用户可将其隐藏在T恤等衣服下。智能药丸被吞下后,线圈产生的磁场会与嵌入药丸中的传感器相互作用。AI会分析接收到的药丸信号,精确定位其在肠道中的位置,精度达到毫米级。此外,该系统还通过药丸中的光学气体传感膜监测氨的3D实时浓度,以辅助检测溃疡和胃癌等疾病。

研究人员表示,除了测量胃肠道气体,这项技术还能识别克罗恩病引起的肠道炎症,并准确地将药物输送到炎症区域。研究人员在各种模拟胃肠道的介质中测试了该系统的性能,证明它有能力精确定位并测量氧气和氨气的水平。