目前，使用電刺激緩解胃腸道癥狀的干預(yù)措施需要侵入性手術(shù)。美國麻省理工學(xué)院的Giovanni Traverso和同事設(shè)計了一種葡萄干大小的非侵入性膠囊，可以產(chǎn)生小的電刺激。相關(guān)論文近日發(fā)表于《科學(xué)-機器人》。

圖片來源：J. McRae

這種膠囊被用來電刺激豬的胃細胞，以提高胃饑餓素的水平。后者是一種調(diào)節(jié)饑餓和緩解惡心的激素。

如果這項技術(shù)應(yīng)用于人類，則可以治療飲食障礙患者或接受癌癥治療的患者的惡心、嘔吐和食欲不振。

在膠囊內(nèi)部，電池產(chǎn)生電流，電流沿著繞在膠囊外部的金絲傳導(dǎo)。膠囊表面蝕刻的凹槽會吸走液體，這樣金絲就可以電刺激胃組織中的受體，從而觸發(fā)胃饑餓素的釋放。該裝置被包裹在一層薄薄的外殼上，一旦到達胃就會溶解，以確保不會刺激食道組織。

Traverso團隊在13頭禁食一夜并注射麻醉劑的豬身上測試了膠囊。其中11頭豬接受了20分鐘的刺激，另外兩頭豬沒有接受刺激。

研究人員在刺激前和刺激后10分鐘測量了豬血液中的胃饑餓素水平。他們發(fā)現(xiàn)，接受刺激的豬，胃饑餓素平均增加了約40%，而沒有接受刺激的豬，胃饑餓素減少了約50%。

“我們看到的激素水平與我們期望引起饑餓或抑制惡心的水平相當，但我們沒有在動物身上評估這些癥狀?！盩raverso表示，“接下來的工作包括在人類身上做這個實驗，以了解是否可以使用這項新技術(shù)治療惡心。”

Traverso說，所有動物都在兩周內(nèi)排出了膠囊，這對豬來說是正常的時間跨度。從它們的胃、十二指腸和結(jié)腸中采集的組織樣本中沒有發(fā)現(xiàn)任何變化或創(chuàng)傷跡象，這表明治療是安全的。

紐約范斯坦醫(yī)學(xué)研究所的Stavros Zanos說：“據(jù)我所知，這是第一個可以提供胃腸電刺激的可攝入設(shè)備?！边@項技術(shù)可以進行調(diào)整，向結(jié)腸等其他胃腸道組織提供電刺激。

相關(guān)論文信息：http://doi.org/10.1126/scirobotics.ade9676

來源：《科學(xué)-機器人》、中國科學(xué)報