智能膠囊讓腸道菌群“聽話”

　　天津大學教授王漢杰、副研究員劉奪和西北農林科技大學副教授杜濤峰等合作，介紹了一種可由智能手機控制的可吞服膠囊，能控制和允許與豬腸道細菌的雙向通信。這些發現可為結腸炎等疾病的新診斷和治療策略奠定基礎。相關研究7月28日發表于《自然—微生物學》。

　　腸道微生物已知能影響健康，但還不清楚人們能否調控它們。細菌（如大腸桿菌）可經工程改造在動物體內定點遞送藥物。但它們一旦進入體內，就很難與之通信或控制其行為。

　　研究者改造了大腸桿菌，使之能夠與可吞服的智能膠囊用光信號通信。他們利用一個與膠囊通過藍牙連接的智能手機app，成功觀察和控制了這種通信。作為概念驗證，王漢杰和共同作者為三只誘發結腸炎的豬定植了改造后的大腸桿菌，這些細菌在檢測到硝酸鹽（結腸炎標志物）時會發光。

　　智能膠囊內置了定制印刷電路板，由三節紐扣電池供電，被豬攝入后檢測到這些光信號，就會將信號傳送到手機應用。通過應用程序，研究者指令膠囊閃爍LED發光。這會激活大腸桿菌的光敏遺傳回路，觸發抗炎抗體的分泌，從而緩解結腸炎。

　　這一技術通過提升對活體動物體內工程改造細菌的行為的控制，有望加強基于微生物的精準診斷和治療。未來進一步優化該系統，使其支持多輪通訊和臨床測試，將有望應用于人類疾病的治療。

　　相關論文信息：

　　https://doi.org/ 10.1038/s41564-025-02057-w