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

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.
7 часов назад
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

10 часов назад
8 минут
Мария Азарова

Математическое моделирование позволило подсчитать, что большинство случаев тяжелого течения коронавирусного заболевания и госпитализаций по этой причине в США оказались связаны с одним из четырех кардиометаболических нарушений, а главным образом — с ожирением.

8 часов назад
5 минут
Мария Кривоченко

Ученые создали компьютерную сеть, которая имитирует человеческий мозг. Благодаря ей удалось выяснить, как человек обрабатывает движущиеся изображения, и понять, как появляются оптические иллюзии.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

23 февраля
4 минуты
Виктория Сафронова

Звук — шум от передвижения марсохода — записан одним из его микрофонов.

22 февраля
5 минут
Илья Ведмеденко

Новое видео демонстрирует использование новейшего российского разведывательно-ударного БПЛА «Орион» на территории Сирии. Ранее этот комплекс приняли на вооружение.

27 января
6 минут
Василий Парфенов

Интересным наблюдением поделились сотрудники Чернобыльского радиационно-экологического биосферного заповедника. Они уже более трех лет следят за жизнью стада одичавших коров, поведение которого сильно отличается от того, что можно наблюдать у домашних сельскохозяйственных животных.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

2 февраля
44 минуты
Александр Березин

В научном журнале The Lancet появились итоги клинических испытаний «Спутника-V», и на первый взгляд эта публикация — триумф. Российская вакцина показала эффективность выше, чем у Pfizer и Moderna. Увы, на этом хорошие новости закончились. Плохих две.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: