Medizintechnik 24. Okt 2023 Von André Weikard Lesezeit: ca. 2 Minuten

Hightech-Pille leuchtet im Darm und funkt Gesundheitsdaten nach außen

Eine neue Diagnosepille soll in der Lage sein, Entzündungen im Darm festzustellen. Die gesammelten Informationen funkt sie an das medizinische Fachpersonal. Bei Schweinen hat der Einsatz sich bereits bewährt.

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Genmodifizierte E.coli-Bakterien in der Hightech-Pille beginnen beim Kontakt mit Entzündungsmolekülen zu leuchten.
Foto: panthermedia.net / Kiyoshi Takahase Segundo

Wer entzündliche Darmerkrankungen untersuchen wollte, kam bislang an einer Darmspiegelung nicht vorbei. Der unangenehme Eingriff kann in Zukunft womöglich vielen Patienten erspart bleiben, wenn eine neue Hightech-Pille zum Einsatz kommt.

Die etwa blaubeergroße Pille enthält genmodifizierte E.coli-Bakterien. Die Genveränderung bewirkt, dass die Bakterien auf Entzündungsmoleküle wie Stickstoffmonoxid, Wasserstoffperoxid und andere reagieren, wenn sie in unüblichen Mengen im Darm auftreten. Die Bakterien in der Superpille fangen dann an zu leuchten, berichtet das Magazin MIT Technology Review.

Fotoioden erkennen die Lichtemission und aktivieren einen Funkchip

Die neuartige Pille enthält darüber hinaus Fotoioden, die das Leuchten registrieren können und über einen ebenfalls in der Pille verbauten Funkchip Informationen nach außen kommunizieren können. Das MIT-Team um den Chemiker Miguel Jimenez und die Biologin Maria Eugenia Inda musste für die Konstruktion der Pille die physikalischen Grenzen für die Größe von Batterien und Dioden ausloten. Denn nur so kann die Pille geschluckt werden, ohne dass Gefahr besteht, im Magen Verletzungen zu verursachen. Die Pille wurde folglich auf stromeffiziente Elektronik optimiert und die Zahl der Bakterien genau ermittelt, die gerade noch ausreicht, um das gewünschte Signal auszulösen.

Was Sie über die Elektronische Patientenakte wissen sollten

Ein besonderes Hindernis bei der Umsetzung bestand darin, dass die Bakterien Feuchtigkeit benötigen, um zu überleben, die Elektronik dagegen allerdings absolute Trockenheit. Überwunden wurde das Problem mithilfe einer lasergeschnittenen Folie, die lichttransparent ist. Die Pille hat insgesamt ein Volumen von weniger als 1,4 cm3, so die Studienautoren.

Tests an Schweinen erfolgreich

Erprobt wurde die futuristische Medizintechnik an Schweinen. Dabei musste die Pille allerdings chirurgisch in den Darm der Tiere eingebracht werden. Andernfalls hätten die Tiere die wertvolle Pillenfracht schlicht zerkaut. Im Falle der Versuchstiere waren die Tests erfolgreich. Tests am Menschen stehen allerdings noch aus.

Globales Regelwerk gegen schädliche Chemikalien

Ein Einsatz der neuen Diagnosepille könnte den 6 Mio. bis 8 Mio. Menschen weltweit mit einer chronisch-entzündlichen Darmerkrankung wie Morbus Crohn und Colitis ulcerosa Hilfe verschaffen. Im Gegensatz zur invasiven Methode der Darmspiegelung könnten mit den Darmpillen auch in kurzen zeitlichen Abständen Kontrollen vorgenommen werden. Außerdem wird das Mikrobiom des Darms nicht belastet.

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