أعلن فريق الباحثين أن ACS Sensors طوروا مستشعراً مصنوعاً من كريات مجهرية صغيرة مملوءة ببكتيريا حساسة للدم تكشف عن علامات أمراض الجهاز الهضمي وتغني عن إجراء منظار القولون مستقبلاً. تتضمن هذه الكريات جزيئات مغناطيسية تسهّل جمعها من البراز بعد ابتلاعها عبر الفم، وقد أُجري الاختبار الأولي على نماذج فئران. أظهرت النتائج أن المستشعر البكتيري يكتشف نزيفاً معوياً في غضون دقائق عندما يمر عبر الجهاز الهضمي، كما يمكن تعديل البكتيريا في المستشعر للكشف عن أمراض معوية أخرى.
آلية العمل
تغلف الكريات التي تحمل البكتيريا بجزيئات مغناطيسية داخل كريات من ألجينات الصوديوم، وهو ما ينتج كريات هيدروجيلية دقيقة يمكن سحبها من البراز بسهولة باستخدام مغناطيس. يحمي التغليف البكتيريا من سوائل الجهاز الهضمي، وفي الوقت نفسه يسمح للهيم بالتفاعل مع المستشعر ليضيء ويشير إلى وجود نزيف. يمكن تعديل هذه المستشعرات لتلائم اكتشاف أمراض معوية إضافية وفق الحاجة.
التجارب على النماذج الحيوانية
جُرِّبت الكريات الدقيقة عن طريق الفم على فئران مصابة بالالتهاب القولوني، حيث مرَّ المستشعر عبر القناة الهضمية ثم استُعيد من البراز باستخدام مغناطيس. أظهرت النتائج أن تنظيف الكريات وتحليل الإشارة استغرق نحو 25 دقيقة، وازدادت شدة الضوء مع تقدم المرض في النماذج المصابة. أكدت الاختبارات على فئران صحية أن الكريات متوافقة حيوياً وآمنة للاستخدام، مع الإشارة إلى أن التطبيق على البشر لا يزال في طور الاختبارات قبل الاعتماد سريرياً.
مقارنة مع منظار القولون
تشير التطورات الحديثة إلى أن تنظير القولون يظل الطريقة الأساسية لتشخيص سرطان القولون والتهابات الأمعاء، وهو إجراء معقد يتطلب تحضيراً ومظهراً. في الولايات المتحدة، يعاني الملايين من سرطان القولون والمستقيم أو داء الأمعاء الالتهابي، وتُستخدم منظارة داخلي مزودة بكاميرا لفحص الأمعاء الغليظة. رغم أهميته السريرية، يتجنب كثيرون الإجراء بسبب التحضير والتعقيد، لذا يسعى الباحثون إلى تطوير أساليب أكثر لطفاً باستخدام بكتيريا تستشعر المؤشرات الحيوية مثل الهيم كعلامة نزيف. وتُظهر هذه التقنية المتقدمة خياراً غير جراحي يتيح تشخيص أمراض الجهاز الهضمي ومراقبة العلاجات وتطور المرض بشكل مستمر.
