Учёные создали капсулу для управления кишечными бактериями через смартфон

Автор: AI-generated image

В журнале Nature Microbiology опубликовано исследование, описывающее проглатываемую капсулу, управляемую со смартфона, которая позволяет осуществлять двустороннюю связь с кишечными бактериями у свиней. Это открытие может стать основой для новых методов диагностики и лечения таких заболеваний, как колит.

Известно, что микроорганизмы желудочно-кишечного тракта влияют на здоровье, но возможность их контроля оставалась под вопросом. Бактерии, такие как кишечная палочка (Escherichia coli), можно модифицировать для доставки лекарств в определённые участки организма. Однако после попадания внутрь живого существа связываться с ними или управлять их поведением крайне сложно.

Команда учёных под руководством Ханьцзе Вана разработала модифицированную E. coli, способную обмениваться сигналами с умной капсулой с помощью света. Исследователи наблюдали и контролировали этот процесс через мобильное приложение, подключённое к капсуле по Bluetooth. В качестве доказательства концепции учёные использовали трёх свиней с искусственно вызванным колитом (воспалением толстой кишки), заселив их кишечник модифицированной E. coli, которая излучала свет при обнаружении нитратов — маркера колита.

Мониторинг биолюминесценции EcN с помощью оптоэлектронной капсулы. Автор: Nature Microbiology (2025). DOI: 10.1038/s41564-025-02057-w

Умная капсула, оснащённая специальной печатной платой и питанием от трёх батареек-таблеток, проглатывалась свиньями, обнаруживала световой сигнал и передавала его в приложение. Через приложение учёные могли давать капсуле команду на включение светодиода. Это активировало светочувствительную генетическую цепь в E. coli, запуская выработку противовоспалительных антител, которые облегчали симптомы колита.

Данная технология может повысить точность диагностики и терапии на основе микроорганизмов, обеспечивая лучший контроль за поведением модифицированных бактерий внутри живого организма. Дальнейшее усовершенствование системы для поддержки многократного обмена сигналами и клинические испытания могут в будущем позволить применять её для лечения заболеваний у людей.

Дополнительная информация: Xinyu Zhang et al, Ingestible optoelectronic capsules enable bidirectional communication with engineered microbes for controllable therapeutic interventions, Nature Microbiology (2025). DOI: 10.1038/s41564-025-02057-w

Источник: Nature Publishing Group