AUF 3D-GEDRUCKTEN KANÄLEN DURCH DEN DARM

09.09.2019 - Ein Forschungsteam unter der Leitung von Ingenieuren der Tufts University hat eine 3D-gedruckte Pille entwickelt, die Bakterien im Darm – das sogenannte Mikrobiom – auf dem Weg durch den Magen-Darm-Trakt (GI-Trakt) untersucht. Die Fähigkeit, Bakterienarten im Darm zu charakterisieren, könnte nach Ansicht der Forscher das Verständnis von Bedingungen im Darm verbessern. Die 3D-gedruckte Pille ist das erste nichtinvasive Diagnosewerkzeug, das in der Lage ist, ein Profil der Mikrobiompopulationen im gesamten GI-Trakt zu erstellen. Die Pille wurde ausführlich in vitro und in vivo untersucht, unter anderem an Schweinen und Primaten.

Die 3D-gedruckte Pille verfügt über mikrofluidische Kanäle, die verschiedene Bereiche des GI-Traktes untersuchen können. Die Oberfläche der Pille ist mit einer pH-empfindlichen Beschichtung versehen, sodass sie keine Fremdstoffe aufnimmt, bis sie in den Dünndarm gelangt, wo sich die Beschichtung auflöst. Eine halbdurchlässige Membran trennt zwei Kammern der Pille – eine mit spiralförmigen Kanälen, die die Bakterien aufnehmen, und die andere mit einer mit Kalziumsalz gefüllten Kammer. Die Salzkammer hilft, einen osmotischen Fluss durch die Membran zu erzeugen, der die Bakterien in die spiralförmigen Kanäle zieht. Ein kleiner Magnet in der Pille ermöglicht es, die Pille mit einem Magneten außerhalb des Körpers an bestimmten Stellen im Darm zu halten, um eine gezieltere Probenahme zu ermöglichen. Ein Fluoreszenzfarbstoff in der Salzkammer hilft, die Pille zu lokalisieren, nachdem sie den GI-Trakt verlassen hat.