1966年,第一部利用微缩科技深入人体拍摄的科幻片「神奇旅程」,故事描述一名苏联科学家逃到美国,因为他的脑血管遭到间谍破坏而命在旦夕。五名美国医生乃被缩小成几百万分之一置于针筒中,注射进科学家体内进行血管手术。

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现在,这个故事,在不久的将来就要发生了。能相信吗?最近,科学家创造了一种可以检测消化道深处出血的装置。他们把微生物放到生物体里,检测目标的身体状况,再将这些信息通过无线信号传递给手机让我们知道。而这装置,只有药丸一般大小

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理论上来说,胃肠道中的生物分子监测可以提供快速,精确的疾病检测和管理,但是现实操作中,生物分子检测要进入偏远和复杂的生物环境中时,就会很容易受到阻碍。不过,如果使用细菌呢?细菌具有很好的环境适应性,或许就可以设计用于感知各种生物分子。

近期,麻省理工学院的团队,将具生物传感器的细菌与含微型无线通信设备的胶囊相结合,制造出能够在恶劣、难以进入的环境中进行体内生物传感的微型装置。该研究提出了一种可食用的微生物电子设备(IMBED),用于原位生物分子检测。借由使用含生物传感器的细菌和小型化的电子通信设备,将可与外部设备进行无线通信。

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首先,通过几种基因对益生菌进行遗传改造,期望能用以检测猪的胃肠道出血。实验设计上,他们把益生菌改造成在血红素存在下可以触发,另一种益生菌则可以在触发时使细胞发光,这样就可以点亮探测器并产生无线信号。然后,他们将4400万个细菌以及电池,光探测器和其他电子产品包装成10毫米×30毫米的药丸,喂给三头猪。

接着,该研究就发现了只有在有肠道出血的猪身上,才能检测到由生物传感器来的信号。

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此外,该研究还集成了替代生物传感器,展示了这个检测平台的模块性和可扩展性。IMBED为胃肠道生物标志物的发现提供了新的机会,并可能改变胃肠疾病的管理和诊断。相信在不久的将来,这些「细菌生物传感器」,就可以通过接收身体的化学物质来提供有关癌症,溃疡或其他疾病的信息了。

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