30.01.2019
Редакция Naked Science
420

В MIT создали разбухающую таблетку, которая будет контролировать желудок в течение месяца

С помощью этого устройства можно будет доставлять в желудок разные датчики — например, для контроля уровня pH, поиска бактерий и вирусов, доставки крошечных камер, а также в качестве более удобной альтернативы диете.

jello-monitor-min
©Wikipedia

Инженеры из MIT разработали глотательную таблетку, похожую на желе, которая, достигнув желудка, быстро набухает до размера шарика для пинг-понга. В таблетку, достаточно большую, чтобы оставаться в желудке в течение долгого времени, встроен датчик, который непрерывно отслеживает температуру желудка на протяжении 30 дней. При необходимости устройство можно удалить из желудка: для этого пациент должен выпить раствор кальция, который сожмет таблетку до первоначального размера, что позволит ей благополучно выйти из организма. Об этом изобретении сообщается на сайте университета.

 

Таблетка изготовлена из двух типов гидрогелей — смеси полимеров и воды, — которые напоминают по консистенции желе. Эта комбинация позволяет таблеткам быстро набухать в желудке, не испытывая угрозы в кислой среде. Препарат на основе гидрогеля гораздо мягче и более долговечен, чем современные питаемые сенсоры, которые могут либо оставаться в желудке только в течение нескольких дней, либо изготовлены из твердых пластмасс или металлов, которые гораздо грубее, чем желудочно-кишечный тракт.

 

Сегодня, когда ученые пытаются разработать быстро набухающие гели, они обычно прибегают к диффузии, позволяя воде постепенно диффундировать в сеть гидрогеля. Но для раздувания до нужного размера требуются часы или даже дни — это больше, чем время опорожнения желудка. Вместо этого исследователи из MIT искали способы создания пилюли из гидрогеля, которая могла бы раздуваться гораздо быстрее — со скоростью, сравнимой со скоростью испуганных иглобрюхих рыб.

 

© Massachusetts Institute of Technology 

 

В результате ученые пришли к конструкции, которая напоминает небольшую, похожую на желе капсулу, сделанную из двух гидрогелевых материалов. Внутренний материал содержит полиакрилат натрия — частицы сверхадсорбента, которые используются, например, в подгузниках — из-за их способности быстро впитывать жидкость и раздуваться. 

 

Исследователи, однако, понимали, что, если сделать таблетку только из этих частиц, она бы немедленно распалась и вышла бы из желудка. Поэтому они разработали второй, защитный слой гидрогеля для инкапсуляции быстро набухающих частиц. Эта наружная мембрана сделана из множества наноскопических кристаллических цепочек, каждая из которых сложена поверх другой.

 

В лаборатории исследователи окунули таблетку в различные растворы воды и жидкости, схожие по составу с желудочным соком, и обнаружили, что таблетка раздулась в 100 раз по сравнению с первоначальным размером примерно за 15 минут — намного быстрее, чем существующие набухающие гидрогели. Чтобы проверить прочность таблетки, исследователи механически сжимали ее тысячи раз, при усилиях, даже превышающих те, которые пилюля может испытать от регулярных сокращений в желудке.

 

Наконец, они встроили туда небольшие датчики температуры и протестировали на свиньях, желудочно-кишечный тракт которых очень похож на человеческий. Позже команда извлекла датчик температуры из экскрементов свиней, а после его изучения обнаружила, что датчик способен точно отслеживать дневную активность животных до 30 дней.

 

В будущем исследователи предполагают, что таблетки могут безопасно доставлять в желудок несколько различных датчиков — например, для контроля уровня pH или признаков определенных бактерий или вирусов.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 17:39
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

Вчера, 09:18
Мария Азарова

Множество людей по всему миру привились вакциной CoronaVac китайского производства. По данным ученых из США и Доминиканской Республики, судя по всему, этот препарат практически не защищает от распространяющегося в последние месяцы омикрон-штамма с несколькими десятками мутаций в S-белке.

21 января
Илья Ведмеденко

Заслуженные штурмовики A-10 и Су-25, которым дали прозвища «Бородавочник » и «Грач» соответственно, много десятилетий стоят на службе в Соединенных Штатах и России. Страны избрали разные подходы к модернизации этих самолетов, и сегодня Naked Science постарается понять, какой из них больше соответствует требованиям XXI века.

21 января
Илья Ведмеденко

В конце 2021 года российским ВКС передали два новых Су-57. О поставке первого серийного истребителя пятого поколения сообщили в 2020-м.

Вчера, 17:39
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

Вчера, 09:18
Мария Азарова

Множество людей по всему миру привились вакциной CoronaVac китайского производства. По данным ученых из США и Доминиканской Республики, судя по всему, этот препарат практически не защищает от распространяющегося в последние месяцы омикрон-штамма с несколькими десятками мутаций в S-белке.

26.12.2021
Александр Березин

Российская тяжелая ракета имеет все шансы взлететь после Starship, хотя ее начали создавать на 20 лет раньше, да и по параметрам она радикально уступает детищу Илона Маска. Попробуем разобраться, почему любая попытка создать классическую ракету в наши дни — пустая трата времени и средств. А заодно дать ответ на вопрос, какую космическую ракету на самом деле стоит создавать России.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: