小肠传感器 自供电智能药丸可监测肠道环境

自供电智能药丸可监测肠道环境

美国加州大学圣地亚哥分校工程学院研究人员开发了一种无电池、药丸状可吞服生物传感系统，旨在对肠道环境进行持续监测。发表在《自然·通讯》杂志上的该技术有望开启人们对肠道代谢物组成的新认识，这对人类的整体健康有重大影响。

这种可吞服的生物燃料驱动传感器就像“智能药丸”，有助于进入小肠，监测葡萄糖水平并产生连续的测量值，这些数据是跟踪整体胃肠道健康的重要组成部分，也是研究营养、诊断和治疗各种疾病、预防肥胖等的主要因素。目前的智能药丸长2.6厘米，直径0.9厘米。研究人员还计划将其变得更小，以便人类能容易吞咽。

到目前为止，小肠数据记录只在猪身上进行过，猪的胃肠道大小与人类相似。在这些实验中取得了有希望的结果后，研究人员计划增加药丸中可用的传感器数量，以监测肠道中更多化学参数。他们还计划进一步小型化传感器和电子电路，以匹配目前智能药丸市场上的产品。（科技日报记者 张梦然 图片来自加州大学圣地亚哥分校工程学院）

来源： 科技日报

小肠的功能

从消化器官的先后排列次序来看，小肠位于胃的下方、大肠的上方，长度5-7米（成年人；下同），在腹腔正中呈环迭状排列，是非常重要的消化器官。

事实上，小肠只是一种笼统的叫法。小肠是十二指肠、空肠和回肠的总称。十二指肠在上，长度约25cm，直径3-5cm，上与胃相连，内有胆总管和胰管与之相连，下与小肠的空肠段相连，是食物（半消化状态下的）、胆汁以及胰液进入肠道的重要关口；空肠在十二指肠以下，长约2-3米，直径1-1.5cm，内有丰富的黏膜、绒毛及毛细血管，管腔较大，是食物消化和营养吸收的关键所在；回肠还在空肠以下，与大肠相连，长度在3米以上（比空肠长），直径1-1.5cm，管腔小于空肠，内部的黏膜、绒毛和毛细血管较空肠稀疏，消化功能及营养吸收功能比空肠弱。具体来讲，小肠的功能主要有如下几项。

食物消化 小肠黏膜下有两层平滑肌，分别是环状平滑肌和纵向平滑肌，这些平滑肌可帮助小肠完成各种形式的运动，以实现实食糜的研磨、混合、搅拌工作。不仅如此，沿胆管、胰管进入小肠的胆汁和胰液是最重要的脂肪、蛋白质分解物质，再加上小肠腺自身分泌的小肠液，可最大程度地完成食糜的消化功能。

营养吸收 在小肠执行研磨、搅拌、混合功能的同时，已然经过多道工序处理的食糜还会被小肠内的各类消化液进一步分解，脂肪和蛋白质将被分解成为大分子结构，更多的碳水化合物将会被分解为单糖，这些营养物质中的绝大多数、再加上维生素以及微量元素都会被小肠吸收。从这个功能来看，小肠其实是人体最重要的消化管和营养摄取器官。

内分泌功能 小肠黏膜下层分布有诸多内分泌细胞，这些细胞可以分泌多种消化道激素，如促胰液素、胆囊收缩素、抑胃肽和胃动素等，它们如同消化腺的传感器和控制器，是消化系统正常运作必不可少的一环。

将食物残渣送往大肠 小肠有比较强大的纵向平滑肌，可通过纵向伸缩将食物残渣逐级往下推送，直至送入大肠，最终再由大肠进行简单处理后形成大便排出。

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