В MIT создали разбухающую таблетку, которая будет контролировать желудок в течение месяца — Naked Science
30.01.2019
6 минут
Редакция
124

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

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.

Вчера, 16:05
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

Вчера, 12:35
7 минут
ФизТех

Российские ученые из МФТИ, ФТИАН и ИТМО создали нейросеть, которая научилась предсказывать поведение квантовой системы, «взглянув» на ее схему. Такая нейросеть самостоятельно находит те решения, которые хорошо подходят для демонстрации квантовых преимуществ. Это поможет исследователям разрабатывать эффективные квантовые компьютеры.

Сегодня, 12:24
7 минут
ТГУ

Старший научный сотрудник лаборатории «Гербарий» БИ ТГУ Вера Костикова совместно с новосибирскими коллегами выявила ценные лекарственные свойства у спиреи – кустарника, используемого в озеленении городов и дачных участков. Фитохимическое исследование показало, что растение обладает противовирусной и антиоксидантной активностью, что делает его перспективным для использования в медицине.

Вчера, 16:05
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

11 января
23 минуты
Редакция

Если вы думаете, что вам несвойственны предрассудки, значит, наверняка им-то вы и подвержены. Если думаете, что когнитивные искажения (то есть систематические ошибки в мышлении) это не про вас, следовательно, в вас сидит одно из таких искажений – под названием «наивный реализм»: склонность воспринимать свое мнение как объективное, а мнение других – как полное когнитивных искажений. Какие же ошибки мышления бывают? Их очень много – психологи выделяют больше сотни. Мы расскажем о самых интересных и наиболее распространенных.

13 января
7 минут
Сергей Васильев

Прямые улицы неолитических деревень Центральной Европы неизменно слегка поворачивают налево: ученые связывают это с особенностями работы человеческого зрения, о которых не подозревали строители каменного века.

Вчера, 16:05
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

20.12.2019
24 минуты
Ольга Иванова

На самом деле, на логотипе этих гаджетов вовсе не яблоко, а контаминация знаков птицы и огня. Потому что символ компании VinSmart, входящей в корпорацию VinGroup, — энергия, устремленная ввысь. Это настоящее вьетнамское чудо, выросшее на продаже лапши быстрого приготовления, а теперь имеющее сеть супермаркетов, отелей, школ, производящее автомобили, кондиционеры, телевизоры, электроскутеры, умные дома и смартфоны для местного населения. Впрочем, не только для местного — гаджеты от VinGroup уже вышли на российский рынок. Naked Science побывал на заводе во Вьетнаме и узнал все о том, как их делают.

7 января
44 минуты
Александр Березин

Вашингтон и Тегеран близки к войне как никогда за последние годы. Но, скорее всего, США не пойдут дальше ограниченных ударов. Слишком уж неприятные последствия имели предшествующие силовые операции Штатов в Иране. Попробуем разобраться, что именно их остановит на этот раз.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: