对于许多人而言，“结肠镜检查”一词往往引发恐惧、尴尬和不适感。尽管这是医生诊断大肠疾病（如结肠癌和炎症性肠病）的最佳工具之一，但其需要繁琐的术前准备、麻醉及侵入性操作。正因如此，许多人在出现警示症状时仍会拖延甚至完全回避检查，导致严重疾病在无声中恶化。如今，科学家可能找到了无需导管或内窥镜即可检测肠道健康的新方法——利用细菌制成的微型可吞咽传感器。
发表在《ACS传感器》期刊的研究团队开发出能在消化系统中移动并检测内出血（肠道疾病关键指征）的微观球体。这些微型球体如同可吞服的“药丸”，内部封装了经设计可对血红素产生反应的活性细菌。血红素是红细胞的组成部分，当其出现在肠道时通常意味着内出血，可能由结肠炎、炎症性肠病、溃疡或结直肠癌引发。
在早期研究中，科学家已创造出接触血红素时会发光的工程菌，这种光信号可指示消化道存在出血。然而初代技术存在严重缺陷：细菌难以在胃肠道的严酷环境中存活，且完成任务后难以回收。若缺乏保护与回收机制，这项颇具前景的构想便无法投入实际应用。
为解决该问题，周颖(Ying Zhou)带领叶邦策(Bang-Ce Ye)和邹振平(Zhen-Ping Zou)等研究人员创建了新型保护系统。他们将细菌封装在海藻酸钠制成的凝胶状微球内——这种物质常用于食品增稠且对人体安全。同时在微球中嵌入微小磁性颗粒，既保护细菌通过消化系统，又便于事后用磁铁从粪便中回收。
在模拟人体消化环境的实验室测试中，水凝胶包衣成功保护了细菌存活，同时允许血红素渗透入球体。当血红素接触细菌时会触发发光反应，通过测量光强即可判断出血程度。研究团队随后在不同结肠炎程度（从轻度到重度炎症伴出血、疼痛及腹泻）的小鼠身上测试该微球。小鼠口服微球后，科学家用磁铁从粪便中回收样本。
实验取得三项关键成果：首先，整个回收分析过程仅需约25分钟，远快于常规医疗检测；其次，疾病越严重的小鼠样本发光越强，表明传感器不仅能检测出血，还能评估病情严重程度；第三，健康小鼠测试未显现有害影响，证明该技术至少在动物模型中安全且具生物相容性。
此项研究意义重大，它开创了消化系统疾病诊断与监测的全新路径。医生未来或可借助自然通过人体的微型吞服传感器，替代需直接窥探结肠的大型器械。这将使检测更便捷、减少患者心理负担，并提升数百万人的医疗可及性，还可频繁重复以追踪疾病进展或治疗效果。更值得期待的是，该系统可扩展至检测肠道其他疾病信号——微球内的细菌能被重新设计以响应癌症、感染或炎症相关的不同化学物质，未来单次吞服的传感器或可同步筛查多种病症。
综观此项研究，该技术标志着内部疾病检测理念的重大转变：科学家正构建轻柔智能的体内巡游系统，替代强迫身体通过侵入工具暴露秘密的传统方式。虽然目前仅在小鼠中验证，但已充分证实方法有效且安全。下一步将开展人体试验，验证其准确性、可靠性及成本效益。若成功，这项发明有望取代或大幅减少传统结肠镜检查需求，助力更多人更早发现可治疗的危及肠道疾病。本研究已发表在《ACS Sensors》期刊。
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