محققان دانشگاه پوردو ایالات متحده آمریکا با استفاده از پرینتر سه بعدی موفق به ساخت کپسولی شده‌اند که قادر است از باکتری‌های سراسر دستگاه گوارش نمونه‌برداری کند. این کپسول با هدف بهبود روش رایج و همچنین نمونه‌برداری از باکتری‌های خارج از روده بزرگ طراحی شده است.
در این روش کپسول‌های پرینت شده مشابه روش کلونوسکوپی (بدون تصویربرداری)، قادر به جمع‌آوری نمونه‌های باکتریایی از سراسر دستگاه گوارش شامل دهان، مری، معده، لوزالمعده، کبد، کیسه صفرا، روده کوچک و راست روده است.
به نقل از دکتر رحیم رحیمی، استادیار دانشکده مهندسی مواد دانشگاه پوردو ” این کپسول قابلیت نمونه‌برداری از تمام نقاط دستگاه گوارش را دارد و فرصت جدیدی برای مطالعه انواع باکتری‌های دستگاه گوارش را فراهم می‌کند. اتفاقی که پیش از این غیر ممکن بود.”
این کپسول ظاهری مشابه با داروهای رایج دارد که بدون نیاز به مکانیک پیچیده یا باتری قادر به حرکت در طول دستگاه گوارش است. پیش از این کپسول‌های مشابه تنها به عنوان حامل دوربین جهت تصویربرداری از روده بزرگ استفاده می‌شدند و قادر به نمونه‌برداری نبودند.
در کولونسکوپی یا کپسول حاوی دوربین، اگر خون در منطقه‌ای مشاهده شود، از آن منطقه نمونه‌برداری انجام نمی‌شود و تنها نمونه‌برداری از مدفوع شخص امکان‌پذیر است، در حالیکه باکتری‌ها در مناطق مختلفی از دستگاه گوارش پراکنده شده‌اند. به گفته‌ی دکتر رحیمی این دستاورد جدید، با غلبه بر این محدودیت، به عنوان یک روش مکمل برای روش‌های سابق مطرح است.
تاکنون آزمایش این کپسول روی خوک موفقیت‌آمیز بوده و نتایج حاصل از آن در در ژورنال RSC Advances به چاپ رسیده است. جنس کپسول از رزین مورد استفاده در ساخت قالب یا ایمپلنت دندان پزشکی است و هزینه ساخت آن معادل یک دلار آمریکا است. کلاهک زیست‌تخریب‌پذیر این کپسول در معرض قرار گیری در pH مورد نظر حل می‌شود. یک هیدروژل مایعات روده و باکتری را جمع کرده و با فشار ناشی از انبساط هیدروژل دهانه کپسول بسته می‌شود. سپس کپسول دفع و مایعات جمع‌آوری شده مورد مطالعه قرار می‌گیرد.
شکل ۱: (a) تصویر شماتیک کپسول نمونه برداری. (b) پوشش زیست تخریب پذیر از اجزای داخل کپسول محافظت می‌کند تا زمانی که به محل مورد نظر در روده کوچک برسد. (c) پس از رسیدن به محل هدف، پوشش قابل تجزیه حل شده و اجازه ورود مایعات را می‌دهد، که منجر به تورم هیدروژل و بسته شدن دهانه کپسول می‌شود.
شکل۲: (a) ترسیم سه بعدی اجزای کپسول از جمله پوشش زیست‌تخریب‌پذیر، محفظه سه بعدی پرینت شده، هیدروژل مبتنی بر آکریلیک اسید و آکریل آمید و غشاPDMS . (b) تصویر اجزا. (c) تصویر کپسول نهایی پرینت شده.
