研究人员利用3D打印开发出结肠检查胶囊

在消化道病症检查方面，胃镜/肠镜是发现、诊断病情的最有效方式，胶囊胃镜也早在20世纪80年代问世。然而近年来的多项研究中，科学家已经确定了胃中的生物失衡与糖尿病、肥胖症和代谢综合症等疾病之间的联系，以及特定细菌物种还可以改变某些药物的代谢情况，当前的胃镜/肠镜无法满足直接采样的需求。普渡大学的研究人员则利用3D打印技术开发一种全新的胶囊结肠镜，用来捕获胃肠道的细菌菌群。

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胶囊肠镜工作流程

普渡大学研究小组为全新的胶囊肠镜使用了一种新的方法制造，利用了高吸收性水凝胶的溶胀特性来收集生物。由于水凝胶在水性条件下可吸收的重量是其本身的150-300倍，非常适合存储细菌。并且，胶囊肠镜本身包含四个组件：可生物降解的肠溶衣、3D打印外壳、采样水凝胶和透气的PDMS膜。利用Form 2 3D打印机，研究团队实现了仅为9毫米的胶囊直径以及15毫米的长度。

当胶囊被吞下之后，其可生物降解的肠溶衣会延迟胶囊激活状态直至达到目标位置。随后，肠溶衣溶解使GI液充满设备。当水凝胶在胶囊中膨胀时，它将PDMS膜推到胶囊的小孔上，一旦装满就起到密封装置的作用。

从普渡大学研究小组的一系列采样测试中，证明了水凝胶表面上存在着细菌，并且大肠杆菌能够附着在凝胶的固体聚合物网格上。通过进一步模拟恶劣环境的测试，在所有条件下裸露的水凝胶中的新军要比密封胶囊中提取的细菌数量更少。