Одним из самых распространенных и эффективных методов диагностики ЖКТ (желудочно-кишечного тракта) является эндоскопия. Пациент приходит на процедуру, ложится на бочок (как правило, но не всегда), а добрый доктор вводит ему в организм через естественные пути эндоскопический зонд. Приятного в этом процессе мало, для пациента так точно. Однако такой метод позволяет выявить те или иные повреждения тканей или проявления заболеваний внутри ЖКТ.

В 1997 году Габи Иддан и Пол Свэйн создали новый вид эндоскопии — капсульную, когда пациент проглатывает «пилюлю» с камерой, делающую несколько десятков тысяч снимков за пару часов работы. Однако процедура внедрения в организм человека чужеродного тела всегда сопряжена с определенными рисками.

Одноразовая капсула, выполнив свою работу, естественным образом выводится из организма, но случаются и казусы, когда она решает задержаться в гостях. В таким плачевных ситуациях приходится проводить специальную операцию для ее удаления.

Точнее сказать, раньше приходилось, ибо ученые из МТИ (Массачусетский технологический институт, США) разработали новый тип капсул, которые разрушаются, если на них воздействует свет. Какой материал послужил основой нового устройства, как именно активируется режим самоуничтожения и что происходит дальше? Об этом мы узнаем из доклада ученых.

Основа исследования

Фундаментом нового типа капсул для эндоскопии стал особый материал — гидрогель. Биосовместимость и абсорбирующие свойства данного вещества напоминают характеристики биологических тканей, что делает его идеальным строительным материалом для устройств, применяемых в медицине. Разработка зондов на основе гидрогелей ведется уже давно, а полученные в ее результате устройства разнообразны как в своем целевом назначении, так и в способе активации самоуничтожения. Самыми распространенными способами контроля над гидрогелевыми зондами на данный момент являются температура, магнитные волны, уровень pH и химические реагенты. Все эти способы приводят к определенной реакции материала зонда, что провоцирует их активацию или же самоуничтожение (но без большого «бабах» как в кино про шпионов и секретные лаборатории).

Однако у каждого из методов контроля есть свои недостатки, заявляют исследователи. Так, тепловой контроль может оказывать отрицательный эффект на ткани, окружающие устройство, а магнитные волны, излучаемые самим устройством, могут мешать проведению более классических диагностик (например, МРТ). Управлять зондом с помощью рН можно только, если он был введен в определенную область организма, чтобы вписываться в достаточно узкий рН диапазон устройства. Химический же контроль требует непосредственного контакта зонда и химического реагента, что также может пагубно повлиять на окружающие ткани, если неправильно провести эту сложную процедуру.

Другими словами, самые разные методы есть, но все они в чем-то плохи или недоработаны. По мнению исследователей, зонд, способный к саморазложению, должен совмещать в себе ряд важных особенностей: биосовместимость, бесконтактная активация/дезактивация, пространственный контроль, растворимость и динамическая доставка (без применения инвазивных методов).

Лучше других в эти рамки вписываются зонды с оптической активацией. Такое устройство можно применять в любой части тела, но особый интерес ученые испытывают к ЖКТ, поскольку другие методики (рН, химический или тепловой) могут негативно сказываться на здоровье, ввиду динамической среды. Разработанный световой триггер, активирующий разложение капсулы, не будет негативно влиять на здоровье пациента, поскольку фактически не будет влиять на среду, в которой он находится.