【科技突破】加州理工「智慧膠囊」PillTrek 革命性監測腸道健康

美國加州理工學院研發出一款名為PillTrek的微型智慧膠囊，能夠即時偵測人體腸道中的生物標記物，為腸胃道診斷技術帶來革命性突破。這項創新技術有望取代傳統侵入性檢查方式，提供更精準、更全面的腸道健康資料。

近年來，醫學界越來越重視腸胃道系統對整體健康的關鍵影響。除了基本的消化功能外，腸道還參與荷爾蒙分泌、免疫細胞生成，甚至會影響大腦運作與情緒狀態。腸道中存在大量具有診斷價值的生物標記物，如與代謝症候群相關的短鏈脂肪酸，或是反映發炎狀況的細胞激素等。

然而，現有的檢測技術存在諸多限制。傳統的糞便取樣或組織活檢不僅具侵入性、成本高昂，更無法提供消化系統全程的連續性監測資料。PillTrek的問世，正是為瞭解決這些技術瓶頸。

這款僅7毫米寬、25毫米長的微型膠囊，搭載無線電化學感測系統，能夠監測腸道內的pH值、溫度及多種生物標記物。研發團隊負責人、加州理工學院醫學工程學教授高偉表示：「我們設計的是一個多功能平臺，從電化學感測的角度來看，它非常強大，能夠測量代謝物、離子、荷爾蒙如血清素和多巴胺，甚至可能包括蛋白質。」

研究團隊已將這項突破性進展發表於《自然電子》期刊。在動物實驗中，PillTrek成功監測到pH值、溫度變化，以及葡萄糖濃度和神經傳導物質血清素的波動。

值得一提的是，膠囊內的電化學工作站具有高度可配置性，可根據需求更換不同感測器。研發團隊先前開發的3D列印技術，更能實現感測器的大規模量產。

展望未來，研究團隊正與電機工程專家Azita Emami教授合作，致力於開發更小的電子元件與無線供電技術，進一步縮小膠囊體積並降低功耗。Emami教授強調：「這項研究是邁向實用化的重要一步，未來將能為醫師和患者提供更有價值的醫療資訊。」

這項研究獲得多個頂尖機構支援，包括美國國家科學基金會、國立衛生研究院、美國癌症協會等。研究團隊也特別感謝加州理工學院卡夫利奈米科學研究所提供的關鍵支援與基礎設施。