체내 미생물 분석하는 삼킬 수 있는 장치 개발
미국 터프츠대, 소화기관 내 미생물 모니터링 위한 캡슐형 기기 개발
장기 내 미생물 직접 분석 가능해져
미국 터프츠대학교 공과대학 연구진이 인체 장 속을 지나며 미생물 샘플을 직접 채취할 수 있는 소형 장치를 개발했습니다.
비타민 알약 크기의 이 장치는 소화기관 전체를 통과하면서 다양한 세균의 분포를 실시간으로 수집할 수 있습니다.
이 기술은 장내 미생물군과 다양한 질병 간의 연관성을 보다 정밀하게 분석할 수 있게 해줄 것으로 기대되며, 향후 진단 및 치료 보조 기기로 활용될 가능성도 제기되고 있습니다.
식도부터 장까지 통과하며 샘플 채취
이 장치는 3D 프린팅된 부드러운 탄성 외피를 가지고 있으며, 위산 이후 환경인 소장에서 pH 변화에 반응해 장 내용물을 흡수할 수 있도록 설계됐습니다.
장 내용물이 내부로 유입되면 탄성 마이크로 밸브가 닫히면서 샘플을 안정적으로 보관합니다.
이때 사용된 팽윤성 폴리아크릴레이트 구슬은 수분에 따라 크기가 변하면서 밸브 기능을 수행합니다.
임상시험 전 단계 완료… 인체 적용 준비 중
이번 기술은 학술지 ‘Device’에 발표되었으며, 현재 인간 대상 임상시험 진행을 위한 절차를 준비하고 있습니다.
연구 개발은 터프츠 나노랩의 사미르 손쿠살레 교수가 이끄는 팀과, 수의과대학 지오바니 위드머 교수팀이 함께 수행했습니다.
한 연구팀은 실제 장내 환경에서의 기기 반응을 실험했고, 다른 한 팀은 동물 실험을 통해 수집된 미생물 데이터를 정밀 분석했습니다.
기존 분변 검사보다 정밀한 장내 분석 가능
기존의 장내 미생물 분석은 대부분 대변을 이용한 검사에 의존하고 있어, 장에서의 지역별 분포와 기능 데이터를 파악하는 데 한계가 있었습니다.
이번에 개발된 캡슐형 기기는 소장부터 대장 전체를 따라 이동하면서 특정 위치의 미생물 샘플만을 정밀히 수집할 수 있습니다.
이는 향후 개인 맞춤형 장 건강 관리와 정밀 의학 진단으로의 확장이 가능하다는 점에서 주목받고 있습니다.
장내 미생물은 면역, 대사, 정신 건강 등과 밀접한 연관이 있는 만큼, 이처럼 체내에서 직접 데이터를 수집할 수 있는 기술은 매우 중요한 의미를 가집니다.
지금처럼 복잡한 질환과 염증성 장 질환, 자가면역 질환이 증가하는 상황에서, 이 장치는 새로운 건강 관리 방식의 전환점을 만들어줄 수 있습니다.
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