banner

ニュース

Jul 23, 2023

サブ

自然 (2023)この記事を引用

4371 アクセス

21 オルトメトリック

メトリクスの詳細

一酸化窒素や硫化水素などの胃腸管内の一時的な分子は、炎症の重要な信号およびメディエーターです。 これらの分子は反応性が高く、体内での寿命が極めて短いため、検出することが困難です。 今回我々は、遺伝子操作されたプロバイオティックバイオセンサーとカスタム設計の光検出器および読み取りチップを統合し、消化管内のこれらの分子を追跡する小型デバイスを開発した。 生体センサーの分子特異性 1 を利用して、細菌が発光を生成することで炎症関連分子に反応するように遺伝的にコード化しました。 デバイスに統合された低電力電子読み取り回路2は、カプセル化された細菌が発する光を無線信号に変換します。 私たちは、小型および大型動物モデルの消化管における生体内バイオセンサーモニタリングと、摂取に適合し、無線通信をサポートできる 1.4 cm3 未満のフォームファクターへのすべてのコンポーネントの統合を実証します。 このデバイスを使用すると、炎症性腸疾患などの病気を現在よりも早期に診断でき、病気の進行をより正確に追跡できるようになります。 当社のデバイスを使用した短命の疾患関連分子のワイヤレス検出は、患者と介護者の間のタイムリーなコミュニケーションや、遠隔での個別ケアもサポートできる可能性があります。

これはサブスクリプション コンテンツのプレビューです。教育機関経由でアクセスできます。

Nature およびその他の 54 の Nature Portfolio ジャーナルにアクセス

Nature+ を入手、最もお得なオンライン アクセス サブスクリプション

$29.99 / 30 日

いつでもキャンセル

このジャーナルを購読する

51 冊の印刷物とオンライン アクセスを受け取る

年間 $199.00

1 号あたりわずか 3.90 ドル

この記事をレンタルまたは購入する

価格は記事の種類によって異なります

$1.95から

39.95ドルまで

価格にはチェックアウト時に計算される地方税が適用される場合があります

すべてのデータは論文および補足情報に記載されています。 遺伝子配列とプラスミドは、Addgene 識別子 199782 ~ 199792 で Addgene リポジトリに寄託されています。

Inda, ME & Lu, TK バイオセンサーとしての微生物。 アンヌ。 Rev.Microbiol. 74、337–359 (2020)。

論文 CAS PubMed Google Scholar

Liu、Q.ら。 65 nm の CMOS 統合フォトダイオード アレイを備えた、複数診断用の摂取可能なカプセル用の閾値ベースの生物発光検出器。 IEEE J. ソリッドステート回路 58、838–851 (2023)。

Bourgonje、AR et al. 炎症性腸疾患における酸化ストレスと酸化還元調節治療。 トレンド医学。 26、1034–1046 (2020)。

論文 CAS PubMed Google Scholar

Lee、J.-Y.、Tsolis、RM、Bäumler、AJ マイクロバイオームと腸の恒常性。 サイエンス 377、eabp9960 (2022)。

論文 CAS PubMed Google Scholar

ミリオン、M.ら。 重度の急性栄養失調では腸内酸化還元が増加し、嫌気性およびメタン生成原核生物が減少します。 科学。 議員番号 6、26051 (2016)。

論文 ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Pribis, JP et al. ギャンブラー: 活性酸素誘発性の一般的なストレス反応によって分化する、抗生物質誘発性の進化可能な細胞亜集団。 モル。 セル 74、785–800.e7 (2019)。

論文 CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

リース、AT 他。 抗生物質によって引き起こされる微生物叢の変化は、腸内の酸化還元動態を混乱させます。 eLife 7、e35987 (2018)。

記事 PubMed PubMed Central Google Scholar

リベラ・チャベス、F. 他腸内細菌叢から酪酸を生成するクロストリジウム菌が枯渇すると、サルモネラ菌の好気性管腔内拡大が促進されます。 細胞宿主微生物 19、443–454 (2016)。

9 mL to <1.4 mL)34. b, Pill casing manufacturing process. Casing blanks are 3D printed via selective laser sintering (Formlabs) with supports only on the top and bottom face to preserve the thin wall features. The top and bottom faces are then sanded to size. The filter membrane is cut to size with a punch and the double-sided adhesive film is laser cut with through holes aligned to the chambers. After pressing these outer layers together, the chambers are filled with bacterial suspensions from the inside and sealed off with a thin clear adhesive film to yield the fully sealed bacterial chamber/casing unibody. Scale bar = 5 mm./p>

共有