Исследователи Токийского университета создали капсулу с выдвижной щеткой для сбора биологического материала с поверхности тонкого кишечника. В лаборатории устройство провели по извлеченному кишечнику свиньи и управляли им внешними магнитами. Статья вышла в журнале Device в 2026 году, а 2 октября об исследовании сообщил Токийский университет.

Собранные образцы подошли для секвенирования гена 16S рРНК. Этот метод часто используют для анализа микробиома. Однако капсулу пока не испытывали ни на живом животном, ни на человеке. Перед клиническими исследованиями разработчикам предстоит уменьшить устройство, увеличить дальность магнитного управления и обеспечить защиту образца внутри корпуса.

Как капсула берет пробу

В корпусе находятся гибкая щетка, винтовой механизм и магниты. Во время опыта устройством бесконтактно управляли две роботизированные руки с внешними магнитами. Одна удерживала капсулу возле выбранного участка кишечника. Другая приводила в действие внутренний винт: щетка выдвигалась, проходила по поверхности и втягивалась обратно вместе с материалом.

Так капсула может собирать пробу в выбранном месте, а не просто захватывать содержимое кишечника во время движения. Пока исследователи подтвердили только работоспособность этого механизма в лабораторных условиях.

Что нужно изменить перед испытаниями на людях

Первое ограничение связано с размером. Капсулу необходимо уменьшить, чтобы ее было легче проглотить и чтобы она не мешала собственному прохождению по желудочно-кишечному тракту. В сообщении университета нет размеров нынешнего прототипа и целевых параметров устройства для человека.

Вторая задача касается дальности магнитного управления. В лаборатории внешние магниты располагались рядом с извлеченным кишечником. При работе с учетом формы человеческого тела расстояние между магнитами и капсулой будет больше, поэтому рабочую дистанцию придется значительно увеличить. Исследователи не указали, на каком расстоянии система действует сейчас и какое потребуется для клинического применения.

Третья проблема состоит в сохранности пробы. После сбора щетка втягивается внутрь капсулы, но разработчикам еще нужно обеспечить защиту материала. В доступном описании нет отдельных испытаний герметичности, загрязнения или сохранности образца во время прохождения устройства по всему желудочно-кишечному тракту.

Представим, что капсула взяла пробу на одном участке тонкого кишечника и спрятала щетку в корпус. Если позднее образец смешается с содержимым другого отдела, результаты анализа уже нельзя будет уверенно отнести к первоначальному месту. Поэтому одного движения щетки недостаточно: собранный материал нужно сохранить до извлечения капсулы.

При капсульной эндоскопии пациент проглатывает устройство с камерой, которое передает изображения на внешний регистратор. Коммерческие капсулы предназначены главным образом для съемки и обычно не собирают пробы. Новый прототип рассчитан на забор материала с поверхности тонкого кишечника, значительная часть которого труднодоступна для обычных эндоскопов.

Работу устройства пока подтвердили только на извлеченном кишечнике свиньи. Сроков испытаний на людях авторы не назвали. При подготовке научной статьи о таких устройствах лабораторную проверку механизма следует отделять от клинического исследования: команда получила материал, пригодный для анализа, но еще не оценивала работу капсулы в живом организме.

Схема магнитного управления капсулой и сбора материала с поверхности кишечника выдвижной щеткой

Фото: Chokniti Khongchum / Pexels