前沿 | 电子胶囊探健康

一枚小小的电子胶囊，伴随着清水服下，途经食道、胃部，进入肠道……经过一次“人体旅行”，电脑或手机可以同步显示出相关检测数据，检查结果与传统电子胃镜准确性高度一致，并可提早数年判断出几大消化道癌症的可能性——这一科幻小说中的情景，如今已变为现实。

近日，美国研究人员就首次使用经基因改造的活细胞制作微型传感器，进而制成电子胶囊，用于探查胃肠道疾病。此消息一出，立即引发业界的广泛关注。那么，电子胶囊进入人体后是如何收集健康信息的？未来电子胶囊是否大有可为？

吞下电子胶囊

众所周知，我国是胃肠道疾病高发国家。对于这些患者来说，胃镜、肠镜检查是最佳检测手段。然而，我国专业内镜医师不足 4 万人，存在很大医疗缺口。此外，由于胃镜、肠镜检测会给患者造成很大痛苦，导致很多人心存恐惧不愿意接受检查，贻误了治疗时间。而可吞咽式传感器作为一项新兴技术，有能力在监控人类健康中扮演重要角色，所以近年来研究人员一直在努力研发可探究人体健康尤其是胃肠道疾病的吞咽式电子传感设备。

据介绍，麻省理工学院研究人员首先运用基因工程 改造大肠杆菌的一种无害菌株，使它遇到血液中的亚铁血红素时发光；再将数以百万计这种菌株填入特制传感器中，覆以半透膜。安装在菌株下的光电晶体管可以测量细菌细胞发出的光量，把信息传递给微处理器，由后者把信息无线发送至附近计算机或智能手机。研究人员开发一款“安卓”系统应用程序，可以分析接收到的信息。

这个圆筒状电子胶囊传感器长大约 3.8 厘米，运行时仅需大约13 微瓦特电量。传感器配备的电池为 2.7 伏特，可供传感器连续运行一个半月左右。研究人员表示，实验显示，这种胶囊进入猪的体内后，能准确探查胃出血信号。他们下一步将研究如何缩小传感器尺寸，并开发更多对炎症、溃疡甚至癌症敏感的菌种，以便用于探查人体胃肠疾病。研究人员猜想，如果技术成熟，或许患者今后仅需“一周或一月吞下一粒”电子胶囊，就能取代传统的结肠镜检查，尽早探查癌症早期征兆。

精准检测探健康

事实上，这并非是首次利用电子胶囊在人类健康领域进行测试。

几年前，澳大利亚皇家墨尔本理工大学（RMIT）和莫纳什大学就宣布研发出一种可吞咽的电子胶囊，能够检测肠道气体浓度，并将相关数据发送到智能手机或其他设备上。此后，这种电子胶囊在动物实验当中取得成功。

这种一次性医疗设备包含气体传感器、微处理器、电池和无线高频发射器。在被患者吞服之后，这种电子胶囊可在穿过消化道的过程当中检测指定气体的浓度，并将读数实时发送到移动设备当中。到最后，电子胶囊会最终被排出人体。该技术允许医生根据气体存在的位置诊断胃肠道疾病 ——电子胶囊的位置可以通过做 X 光检查或超声波确定。另外，这些气体的存在也可用于确定患者的整体健康状况。

在完成的第一阶段人体试验中，研究人员发现胶囊非常安全，很容易地通过了测试对象的消化道。此外，这些装置对肠道气体的敏感度是其他传统技术的“几千倍”，例如对患者呼出气体的分析。

疾病立马现形

电子胶囊内镜大多都是一种一次性使用的微型数码照相机，大小类似普通的药物胶囊，可以像服药一样吞服。胶囊内镜在人体内借助胃肠道的蠕动向前运动，同时以每秒两幅图像的频率连续进行拍摄，这些图像通过无线电波传输到患者腰部的数据记录仪中，最后胶囊随大便排出体外。检查结束后，只需将数据记录仪的数据传输到计算机中，就可显示胶囊内镜拍摄的所有照片，临床医生则可根据这些照片对病情做出分析判断。

胶囊内镜一般都具有广度视角，最大限度地减少了观察盲区。同时，也降低了患者传统检查的痛苦。所以，业界普遍都认为，未来这种可检测健康状态的电子胶囊大有可为。此外，诊断病情只是电子胶囊的一个功能，业界预测未来还将有更多种类的电子胶囊应用到治病领域。比如以色列就开发出一种“震动胶囊”，可以通过在肠道里震动给结肠“按摩”，从而治疗便秘。