장내 미생물의 위치를 확인할 수 있는 캡슐

(The capsule contains an absorbent hydrogel within a resin shell. Credit: Purdue University/Mark Simons)

최근 장내 미생물이 건강에 미치는 여러 가지 영향에 대한 연구가 활발해지면서 이에 대한 관심도 높아지고 있습니다. 그런데 대부분 장내 미생물을 확인하는 방법은 대변을 분석하는 것입니다. 대변 중량의 절반 이상이 세균이므로 이를 분석하는 것은 매우 쉽고 정확한 방법이기는 하지만, 사실 장내 미생물의 구성은 위치에 따라 큰 차이가 있습니다. 예를 들어 소장 내의 장내 미생물과 대장의 장내 미생물은 서로 다른데, 대변 샘플만 분석하면 결국 장 전체가 아닌 대장, 그것도 직장에 가까운 위치에 있는 미생물만 분석할 수 있습니다.

퍼듀 대학의 라힘 라히미 교수 (Asst. Prof. Rahim Rahimi)가 이끄는 연구팀은 특정 부위에서 소화관내 물질을 흡입해 장내 미생물은 물론 장내 환경을 확인할 수 있는 캡슐을 개발했습니다. 이 캡슐은 특정 pH에 노출되면 보호용 캡이 녹으면서 내부에 있는 하이드로겔이 소화액을 흡수하게 됩니다. 소화액을 흡수하면서 팽창한 하이드로겔이 캡슐 입구 부분을 막으면 내부가 봉인되는 구조로 특정 부위에서 미생물을 포함한 소화액을 얻는 방식입니다. 이런 방법으로 위, 소장, 대장 등 특정 부위에서 미생물 샘플을 확보할 수 있습니다.

물론 이런 기술을 이용해서 당장에 질병의 진단과 치료가 가능해지는 것은 아니지만, 장내 미생물 연구의 더 발전시키는 데 도움을 줄 것으로 기대됩니다. 캡슐 자체는 매우 단순한 구조로 저렴하기 때문에 부담 없이 여러 개를 사용할 수 있으며 삼키기에 약간 크긴 하지만, 성인의 경우 문제 없이 삼킬 수 있습니다. 아마도 꺼내는 일이 조금 그렇긴 하겠지만, 장내 미생물을 얻을 목적이라면 상당히 그럴 듯한 방법으로 생각됩니다.

참고

https://newatlas.com/medical/swallowable-capsule-gut-bacteria/

https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/RA/C9RA10986B#!divAbstract

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