Екип от Технологичния университет Nanyang, Сингапур (NTU Singapore) и Националната университетска здравна система (NUHS) разработи самонадуваща се капсула за управление на теглото, която може да се използва за лечение на пациенти със затлъстяване.

поглъщаща

Наричана EndoPil, прототипната капсула съдържа балон, който може да се надуе самостоятелно с ръчен магнит, след като е в стомаха, като по този начин предизвиква усещане за ситост. Неговият магнитно активиран механизъм за надуване предизвиква реакция между безвредната киселина и солта, съхранявана в капсулата, която произвежда въглероден диоксид, за да запълни балона. Идеята зад капсулата е тя да бъде погълната през устата, въпреки че все още не са започнали опити, използващи този начин на приложение.

Проектирана от екип, ръководен от професор Луис Фий, инженерен декан на NTU, и професор Лорънс Хо, клиницист-новатор в NUHS, такава перорално приложена самонадуваща се капсула за отслабване може да представлява неинвазивна алтернатива за справяне с нарастващия глобален епидемия от затлъстяване.

Днес пациентите с умерено затлъстяване и тези, които са твърде болни, за да се подложат на операция, могат да изберат интрагастралния балон, установена интервенция за отслабване, която трябва да се вкара в стомаха чрез ендоскопия под седация. Отстранява се шест месеца по-късно по същата процедура. В резултат на това не всички пациенти са отворени за тази опция, тъй като балонът трябва да бъде вкаран в стомаха чрез ендоскопия и под седация.

Също така е често при пациентите, които избират интрагастралния балон, да изпитват гадене и повръщане, като до 20% изискват ранно отстраняване на балона поради непоносимост. Стомахът може също така да свикне с продължителното поставяне на балона вътре, поради което балонът е по-малко ефективен за отслабване.

Новата капсула за отслабване, произведена в Сингапур, предназначена да се приема с чаша вода, може да преодолее тези ограничения.

Жизнеспособността на EndoPil е тествана за първи път в предклинично проучване, при което по-голям прототип е бил вкаран в прасе. Констатациите, публикувани в допълнение към научно списание Gastroenterology, показват, че прасето с надута капсула в стомаха е свалило 1,5 кг седмица по-късно, докато контролна група от пет прасета е наддала на тегло.

Миналата година екипът изпробва капсулата си върху здрав пациент-доброволец в Сингапур, като капсулата се вкара в стомаха й чрез ендоскоп. Балонът беше успешно надут в стомаха й, без дискомфорт или нараняване от надуването.

Най-новите открития ще бъдат представени следващия месец като пленарна лекция по време на Седмицата на храносмилателните заболявания 2019 в Сан Диего, най-голямото събиране на лекари и изследователи в света в областта на гастроентерологията, хепатологията, ендоскопията и стомашно-чревната хирургия.

В момента капсулата трябва да се издуха магнитно. Сега екипът работи по естествен механизъм за декомпресия на капсулата, както и намалява нейния размер.

Професор Луис Фий, който е и 100-годишният професор по машиностроене в NTU на Тан Чин Туан, каза: "Основното предимство на EndoPil е неговата простота на администриране. Всичко, от което се нуждаете, е чаша вода, за да слезе надолу, и магнит за активиране Сега се опитваме да намалим размера на прототипа и да го подобрим с естествен механизъм на декомпресия. Предполагаме, че такива характеристики ще помогнат на капсулата да получи широко признание и ще бъде от полза за пациентите със затлъстяване и метаболитни заболявания. "

Професор Лорънс Хо от Медицинския факултет на NUS Yong Loo Lin, който е и старши консултант в отдела по гастроентерология и хепатология в Националната университетска болница, каза: „Компактният размер и лесното активиране на EndoPil с помощта на външен ръчен магнит може да проправи начинът за алтернатива, която би могла да се прилага от лекари дори в амбулаторните и първични грижи. Това би могло да доведе до липса на престой в болница и спестяване на разходи за пациентите и здравната система. "

По-проста, но ефективна алтернатива

Ендопилът може потенциално да премахне необходимостта от поставяне на ендоскоп или тръба, излизаща от хранопровода, носната и устната кухина за надуване на балон.

Всяка капсула трябва да бъде отстранена в рамките на един месец, което позволява по-кратки лечебни цикли, които гарантират, че стомахът не се свиква с присъствието на балона. Тъй като пространственият ефект в стомаха се постига постепенно, могат да се избегнат странични ефекти поради внезапна инфлация като повръщане и дискомфорт.

Сега екипът работи по програмиране на капсулата за биоразграждане и изпускане след определена времева рамка, преди да бъде изгонен от храносмилателната система на тялото. Това включва включване на дефлационен щепсел в края на вътрешната капсула, който може да се разтвори от стомашната киселина, позволявайки изтичането на въглероден диоксид. В случай на извънредна ситуация балонът може да се изпусне по команда с външен магнит.

Как действа новата капсула

С размери около 3 см на 1 см, EndoPil има външен желатинов корпус, който съдържа издут балон, нагнетателен клапан с прикрепен магнит и безвредни киселина и сол, съхранявани в отделни отделения във вътрешната капсула.

Проектирана да бъде погълната с чаша вода, капсулата попада в стомаха, където киселината в рамките на разкъсва външната желатинова обвивка на капсулата. Местоположението му в стомаха се определя от магнитен сензор, външен магнит с диаметър 5 см се използва за привличане на магнита, прикрепен към нагнетателния клапан, отварящ клапана. Този механизъм избягва преждевременно надуване на устройството, докато е в хранопровода, или забавено надуване, след като попадне в тънките черва.

Отварянето на клапана позволява на киселината и солта да се смесват и реагират, произвеждайки въглероден диоксид, който да запълни балона. Безопасните в кухнята съставки бяха избрани като предпазна мярка, за да се гарантира, че капсулата остава безвредна при изтичане, каза проф. Фий.

Тъй като балонът се разширява с въглероден диоксид, той плава до горната част на стомаха, частта, която е по-чувствителна към пълнотата. В рамките на три минути балонът може да се надуе до 120 мл. Той може да бъде издут магнитно до размер, достатъчно малък, за да влезе в тънките черва.

По-нататъшни клинични изпитвания

През 2016 г. е издаден патент на САЩ за механизма за надуване на балони, който е публикуван в научното списание PLOS ONE. За последната иновация е подаден нов патент на САЩ.

След подобряване на прототипа, екипът се надява да проведе нов кръг от опити върху хора за една година - първо, за да гарантира, че прототипът може да бъде естествено декомпресиран и изхвърлен от тялото, преди да тества капсулата за ефективността на лечението.

Prof Phee и Prof Ho също ще отделят технологията в стартираща компания, наречена EndoPil. Преди това двамата професори са съоснователи на EndoMaster, един от най-изявените стартиращи компании в Сингапур в областта на медицинската роботика.