Elektronische Kapsel misst Gase im Darm

| Autor / Redakteur: Stefan Parsch, dpa / Sebastian Gerstl

Nahaufnahme der von Forschern der RMIT-Universität Melbourne entwickelten Kapsel für die Aufnahme von Gasen.
Nahaufnahme der von Forschern der RMIT-Universität Melbourne entwickelten Kapsel für die Aufnahme von Gasen. (Bild: RMIT University/Peter Clarke)

Eine verschluckbare Kapsel misst Gase im Darm und soll Aufschluss über Ernährung und Krankheiten geben. Ein Versuch an Menschen liefert Hinweise auf einen bislang unbekannten Immunmechanismus.

Wissenschaftler haben eine elektronische Kapsel von der Größe einer Vitaminpille entwickelt, die Gase im menschlichen Darm messen kann. Diese Daten sollen helfen, mehr über Darmaktivitäten zu erfahren, die Auswirkungen von Ernährung und Medikamenten auf den Darm zu erkunden und individuelle Diäten zu entwickeln. Die Gruppe um Kourosh Kalantar-Zadeh von der University of Melbourne stellt ihre Erfindung in der Fachzeitschrift Nature Electronics vor.

Die verschluckbare Kapsel misst in Magen und Darm den Anteil von Wasserstoff, Kohlendioxid und Sauerstoff. Durch Veränderungen der Temperatur am Sensor kann die Empfindlichkeit der Messungen eingestellt werden. Die Kapsel überträgt die Daten dann per Radiowellen auf ein Empfangsgerät, von wo aus die Ergebnisse via Bluetooth auf ein Smartphone übertragen und in Echtzeit ausgewertet werden können.

Die Kapsel wurde zunächst an zwei Menschen getestet und der Versuch anschließend mit vier Teilnehmern wiederholt. Insbesondere der Sauerstoffanteil ließ die Forscher staunen: So betrug er am Magenausgang 65 Prozent der Magenflüssigkeit. Kalantar-Zadeh und Kollegen interpretieren die Messung so, dass der Magen oxidierende Chemikalien freisetzt, um Fremdkörper, die länger im Magen bleiben, abzubauen und zu bekämpfen. "Dies könnte ein Schutzsystem des Magens gegen Fremdkörper sein. Über einen solchen Immunmechanismus wurde nie zuvor berichtet", wird Kalantar-Zadeh in einer Mitteilung seiner Universität zitiert.

Die Forscher bestätigten ihre Vermutung, dass der Sauerstoffgehalt gute Anhaltspunkte für den Aufenthaltsort der Kapsel im Magen-Darm-Trakt bietet. Zudem lokalisierten sie sie durch Ultraschallmessungen.

Wiederum überrascht waren die Wissenschaftler davon, dass bei einer ballaststoffreichen Ernährung im Dickdarm ein Sauerstoffanteil von 5 bis 20 Prozent gemessen wurde. Bisher galt der Dickdarm als weitgehend sauerstofffrei.

Für eine ballaststoffarme und eine ballaststoffreiche Ernährung fanden die Forscher deutlich unterscheidbare Gasprofile. Allerdings waren die Werte von Mensch zu Mensch unterschiedlich. Allgemein passiert Essen mit wenig Ballaststoffen den Dünndarm recht schnell - teils unter einer Stunde -, dafür liegt es länger im Dickdarm. Auch die Darmbewegungen waren bei ballaststoffarmer Kost deutlich geringer als bei ballaststoffreicher.

"Diese neuen Informationen könnten uns helfen, besser zu verstehen, wie belastende Krankheiten wie Darmkrebs entstehen", sagt Kalantar-Zadeh. Gemeinsam mit seinen Kollegen will er die verschluckbare Messkapsel zur Marktreife bringen. Den Forschern zufolge könnten davon Millionen Menschen profitieren, die an Magen-Darm-Erkrankungen leiden.

Neues Polymer-Gel ermöglicht Pillen mit langer und steuerbarer Wirkabgabe

Materialforschung

Neues Polymer-Gel ermöglicht Pillen mit langer und steuerbarer Wirkabgabe

28.07.15 - US-Forscher haben ein Polymer-Gel entwickelt, das die zeitgesteuerte Abgabe von Medikamenten im Magen ermöglicht. Auch elektronische Geräte, die den Verdauungstrakt überwachen, sind ein mögliches Einsatzgebiet. lesen

Tablettengroße Pille misst Temperatur beim Menschen

Medizinelektronik

Tablettengroße Pille misst Temperatur beim Menschen

27.01.14 - Die tablettengroße e-Celsius misst die Körpertemperatur und alarmiert beim Erreichen von Grenzwerten. Nachdem das Messsystem bei Tieren erfolgreich war, kann es jetzt beim Menschen eingesetzt werden. lesen

Kommentar zu diesem Artikel abgeben

Schreiben Sie uns hier Ihre Meinung ...
(nicht registrierter User)

Zur Wahrung unserer Interessen speichern wir zusätzlich zu den o.g. Informationen die IP-Adresse. Dies dient ausschließlich dem Zweck, dass Sie als Urheber des Kommentars identifiziert werden können. Rechtliche Grundlage ist die Wahrung berechtigter Interessen gem. Art 6 Abs 1 lit. f) DSGVO.
Kommentar abschicken
copyright

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Infos finden Sie unter www.mycontentfactory.de (ID: 45075607 / Sensorik)