زندگی سلامت و تندرستی

توسعه کپسولی که باکتری‌های روده را جمع‌آوری می کند

پژوهشگران “دانشگاه تافتس”(Tufts University) آمریکا با رهبری”حجت الله رضایی نژاد”(Hojatollah Rezaei Nejad) پژوهشگر ایرانی در مطالعه اخیرشان موفق به توسعه کپسولی شده‌اند که توسط آن می‌توانند باکتری‌های روده را جمع‌آوری کنند.

به گزارش روکیدا، وجود یا عدم وجود انواع خاصی از باکتری‌های روده به همه چیز از جمله افسردگی، بیماری قلبی و حتی آسم دوران کودکی مرتبط است.

تعیین غیرتهاجمی این موضوع که کدام میکروب‌ها، میکروبیوم روده انسان را تشکیل می دهد، دشوار است اما پژوهشگران دانشگاه تافتس طی مطالعه اخیرا با رهبری پژوهشگر ایرانی “حجت الله رضایی نژاد” و با کمک فناوری چاپ ۳ بعدی موفق به طراحی و توسعه یک کپسول شده‌اند که این کار را ممکن می‌سازد.

هنگامی که این کپسول بلعیده می‌شود می‌تواند انواع مختلف باکتری‌ها را حین عبور از دستگاه گوارش جمع‌آوری کند. هنگامی که از مدفوع خارج می‌شود، کپسول بازیابی می‌شود و محتوای آن مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرند.

این کپسول دارای دو محفظه درونی است که این محفظه‌ها توسط یک غشای نیمه تراوا یا غشای با نفوذپذیری انتخابی(Semipermeable membrane) از یکدیگر جدا شده‌اند. غشای نیمه تراوا یا غشای با نفوذپذیری انتخابی گونه‌ای غشاء است که به مولکول‌ها و یون‌های مشخصی اجازه عبور می‌دهد.

میزان عبور از غشای نیمه‌تراوا، به فشار، غلظت و دمای مولکول یا یون آن سوی غشاء وابسته است. یکی از این محفظه‌ها شامل “کانال‌های میکروفلوئیدیک مارپیچی شکل”(helix-shaped microfluidic channels) است که در آن باکتری هایی که از مراحل مختلف دستگاه گوارش جمع‌آوری می‌شوند، ذخیره می‌شوند. کانال دیگر حاوی نمک کلسیم است که “جریان اسمزی”(osmotic flow) را در سراسر غشاء تولید می‌کند و باکتری‌های خارج از کپسول را به کانال‌های داخل می‌کشاند. اسمز یا گذرندگی( Osmosis) به فرایندی گفته می‌شود که طی آن حلال از طریق یک غشای نیمه تراوا از جایی که محلول رقیق‌تر است به جایی که محلول غلیظ تر است، نفوذ می‌کند.

سطح روی کپسول نیز با یک پوشش حساس به pH پوشیده شده است و تا زمانی که کپسول از طریق معده عبور نکرده، حل نمی‌شود. این پوشش سبب می‌شود تا زمانیکه کپسول وارده روده کوچک نشده باکتری جذب نکند و تنها هنگامی حل می‌شود که وارده رود کوچک شود. علاوه بر این، یک آهنربای کوچک در داخل کپسول تعبیه شده است که به آن اجازه می‌دهد  تا در یک نقطه خاص دستگاه گوارش قرار گیرد.

در حال حاضر، روش‌هایی که دانشمندان از آن برای نمونه‌گیری میکروبیوم استفاده می‌کنند، آنالیز دی.ان.ای و متابولیت‌های مدفوع است بنابراین توسعه روش مذکور می‌تواند گامی بزرگ در آزمایش نمونه‌گیری میکروبیوم روده باشد.

حجت الله رضایی نژاد نویسنده ارشد این مطالعه گفت: ما فناوری‌های پیشرفته‌ای برای تجزیه و تحلیل جمعیت باکتری‌ها با استفاده از توالی دی ان ای داریم، اما تا به حال هیچ راهی برای نمونه‌برداری باکتری در سراسر دستگاه گوارش به شیوه‌ای که تهاجمی نباشد موجود نبود. این قرص علاوه بر اینکه  یک روش نمونه‌برداری غیرتهاجمی است می‌تواند به ما در شناسایی و درک نقش انواع مختلف باکتری‌های روده در سلامتی و بیماری افراد کمک کند.

این فناوری تاکنون با موفقیت بر روی خوک‌ها و پستانداران غیرانسان آزمایش شده است اما بررسی‌های بیشتری لازم است تا بر روی انسان‌ها آزمایش شود.

یافته‌های این مطالعه در مجله “Advanced Intelligent Systems” منتشر شد.

مطالب مرتبط

کاشت موفقیت‌آمیز بذرهای خوراکی در خاک شبیه به خاک مریخ و ماه

محمد امین نعمتی

موش‌ها به کمک دانشمندان رانندگی یاد گرفتند!

محمد امین نعمتی

چرا قضیه فیثاغورث اینقدر در دنیای امروز اهمیت دارد؟

محمد امین نعمتی

تحقیقات علمی نشان می‌دهند تغییر ساعت تابستانی برای سلامت انسان خوب نیست

محمد امین نعمتی

مسئول احتمالی بیماری‌های ویپینگ یک ترکیب سمی است

محمد امین نعمتی

مرکز کنترل بیماری آمریکا ۲۰۵۱ پرونده آسیب به ریه ناشی از ویپینگ را تایید می‌کند

محمد امین نعمتی

رباتی با بازوهای بزرگ به نام Guardian GT با توانایی انجام مأموریت‌های دشوار!

نوید بیک زاده

شبکه عصبی مسئله سه جسم نیوتون را سریع‌تر از هر نرم افزاری حل می‌کند

عباس رهامی

هوش مصنوعی با یک نگاه به تصویر می‌تواند پرنده‌ها را تشخیص دهد

عباس رهامی

کشف سیاه چاله جدید پنهان به کمک روش جدید

عباس رهامی

کامپیوتر کوانتومی گوگل یک آزمایش “غیر ممکن” را پشت سرگذاشت!

نوید بیک زاده

تا دست یابی به گروه خونی جهانی چقدر فاصله داریم؟

عباس رهامی

چرا انسان احتمالاً تنها حیات هوشمند در جهان است؟

عباس رهامی

پراکسی‌ها عامل نفوذ هکرها به سیستم‌های رایانه‌ای!

کیوان

رمزنگاری و انواع روش‌های آن

کیوان

ساعت هوشمند شیائومی به سیستم عامل گوگل مجهز می شود؟

کیوان

نمایشگر سیال، برگ برنده محصولات آینده وان پلاس

کیوان

Pro 7 ،Surface Laptop 3 و Pro X از زاویه ای دیگر + تصاویر

کیوان

دیدگاه شما چیست؟