Araştırmacıların Nature Electronics Dergisi’nde yayınladıkları akıllı kapsül; altı sağlıklı gönüllünün (ince bağırsak ve kolonda dolaşarak) oksijen, hidrojen ve karbondioksit seviyelerini güvenilir bir şekilde ölçüp, diyet lifi alımının mikrobiyal aktiviteye olan etkisini ortaya koydu.
İlerde bu elektronik hap, bağırsak sağlığında özel diyetler oluşturmada faydalı olacak. Aynı zamanda doktorların malabsorpsiyon sendromu, Crohn hastalığı, kolit, irritabl bağırsak sendromu ve hatta kolon kanseri gibi farklı GİS bozukluklarının da erken belirtilerini ayırt etmelerine yardımcı olabilir.
Avustralya Melbourne RMIT Üniversitesi Elektronik Mühendisi Kourosh Kalantar-zadeh: “Şu an bu farklı şeyleri birbirinden ayırmak için hiçbir yöntemimiz yok. Bir kolonoskopi sadece bir kamera ile görülen inflamatuar lezyonları veya kanserli polipleri açığa çıkarabilir ve bu noktada genellikle bağırsak rahatsızlığı yaşayan hastalara teşhis, yıllar alabilir. Sensör; hastalığın erkenden tespit edilmesi için yılda bir ya da iki kez yutma imkânı tanıyor. Böylece erken teşhis ve tedaviyi mümkün kılıyor.”
Görünüşte kapsülün dışı; eczanelerde satılan herhangi bir vitamin takviyesi tablete benzer. Ancak inç uzunluğundaki polieliten kabuğunun içinde; iki gaz sensörü, sıcaklık sensörü, bir mikro denetleyici, bir radyo frekans vericisi ve düğme boyutunda gümüş oksit piller bulunur.
Sistem, Avustralya ekibinin daha önce domuzlarda test ettiği bir versiyonudur. Sensörlerin ısıtma elemanlarını modüle ederek, bağırsaktaki gaz profillerini belirler. Oksijen, hidrojen ve karbon dioksitin hepsi farklı derecelerde ısı ilettiği için; sensörler çoklu sıcaklık noktalarında ölçümler yaparak, bu gazların seviyelerini doğru bir şekilde belirleyebilir.
Bir algoritma; sensörlerden gelen bilgileri okur ve sinyali gerçek zamanlı olarak, 100 fit’e kadar olan ve taşınabilen küçük bir alıcıya iletir. Alıcı; verileri Bluetooth ile bir cep telefonuna iletir. Böylece kullanıcıların ve doktorların kolaylıkla izleyebilmesi için verileri çevrimiçi olarak gönderilmelerini sağlar.
Bugün piyasadaki dijital haplar, bağırsaktaki pH ve basınç gibi şeyleri önceden ölçebilir. Bazıları özofagus ve karın astarının resimlerini de aktarabilir.
Ancak Kalantar-zadeh’in yutulabilir kapsülü; bağırsağın kimyasal bileşimi hakkında bize, ilk kez bilgi verecek.
Pilot deneme için Kalantar-zadeh; Monash Üniversitesi‘nden beslenme uzmanları ve gastroenterologlar ile bir araya geldi. Onların yardımıyla; iki gün boyunca düşük ya da yüksek oranda lifli vegan diyeti alan iki erkek ve üç kadından oluşan deneklere kapsüller verildi. Yüksek lifli diyet; fıstık, bakla, armut, incir ve tahıl ekmeği gibi şeylerden oluşuyordu. Düşük lifli yemekler arasında ise domates, salatalık, marul, karpuz ve beyaz ekmek vardı.
Yutulan sensör haplar tarafından toplanan, oksijen içeren moleküllerin seviyeleri; araştırmacılara hapın bağırsakta nerede olduğunu gösterdi.
Kalantar-zadeh ve meslektaşları hapları doğrudan ultrason ile görüntüleyerek, konumsal durumu doğruladılar.
Sensör ile çeşitli bağırsak bölmelerindeki bakterilerin; yiyecekleri aktif olarak parçaladıklarını ve besinlerini, mikrobik fermantasyonun doğal bir yan ürünü olan hidrojen seviyelerini okumak suretiyle serbest bıraktıklarını nicelendirdiler.
Tüm gazları aynı anda analiz ederek, örneğin, düşük lifli diyet yedikten sonra denemedeki bir kişinin kabız haline dönüştüğünü fark edebiliyorlardı: Düşük lif alımından kaynaklı hidrojen eksikliği olan kişinin bağırsak bakterilerinin çoğunlukla uyku halinde olduğu anlaşıldı. Ancak; bir parça lifli yiyecek yedikten sonra kolonik hidrojen seviyeleri yükseldi; bu da bağırsak hareketlerinin neden tekrar hareketlendiğini açıklıyor.
Kalantar-zadeh’in yutulabilir kapsülü sayesinde, bağırsağın kimyasal bileşimi hakkında ilk kez bilgi elde edilmiş olacak.
