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Medizin

Kugelfischpille misst Magentemperatur und könnte bei der Diät helfen

Montag, 4. Februar 2019

Kugelfisch im aufgepumpten Zustand /sultan, stockadobecom

Cambridge/Massachusetts – US-Ingenieure haben eine Pille entwickelt, die im Magen innerhalb von wenigen Minuten zu Ballongröße anschwillt und über einen Monat lang der Säure und der Peristaltik standhält. Die in Nature Communications (2019; 10: 493) vorgestellte Kugelfischpille könnte für verschiedene medizinische Zwecke eingesetzt werden.

Die in tropischen Gewässern beheimateten Kugelfische können sich bei Gefahr aufpumpen, indem sie Wasser aus der Mundhöhle in den Magen pumpen. Die von einem Team um Xuanhe Zhao vom Massachusetts Institute of Technology entwickelten Hydrogelbälle können sich ebenfalls zu staatlicher Größe vollsaugen, nur dass es sich nicht um lebende Organismen mit starken Mundwerkzeuge handelt, sondern um Kunststoffe, die ähnlich wie die Superabsorber in Windeln das Vielfache ihrer Größe an Flüssigkeit binden. Den Kern der Bälle bildet der Superabsorber Polyacrylsäure, der aus einer Membran aus Polyvinylalkohol besteht, die stark dehnbar ist. Die Membran enthält kleine Poren, durch die Flüssigkeit in den Ballon dringt. 

Die Kugelfischpille hat vor der Einahme einen Durchmesser von 1 bis 1,5 cm. Nach der Passage durch die Speiseröhre nimmt sie im Magen innerhalb von 5 bis 10 Minuten so viel Flüssigkeit auf, dass ihr Volumen auf bis zu 6 cm Durchmesser anschwillt. Eine Weiterleitung durch den 1,3 bis 2 cm weiten Pylorus wird dadurch zuverlässig verhindert. Der Ballon, der laut Zhao ungefähr die Konsistenz von Götterspeise hat, widersteht den etwa Muskelkontraktionen des Magens. Nach der Einnahme von Kalziumchlorid, das das Wasser aus dem Hydrogel verdrängt, schrumpft der Ballon so weit, dass er über den Verdauungstrakt ausgeschieden werden kann.

Der Ballon ließe sich mit verschiedenen Sensoren bestücken, die die Magenfunktion über längere Zeit aufzeichnen könnten, bevor sie über den Stuhlgang wieder ausgeschieden wird. Die US-Forscher haben die Kugelfischpille bei 3 Schweinen getestet. Sie wurde mit einem Thermometer ausgestattet. Die aufgezeichneten Kurven zeigen, dass die Temperatur in der Nacht konstant blieb. Tagsüber kam es zu Schwankungen, die in erster Linie durch die Temperatur der Nahrungsmittel ausgelöst wurden. Die Kugelfischpille blieb bis zu 29 Tage im Magen.

Zhao zufolge könnten unterschiedliche Sensoren beispielsweise den Druck oder die Magenperistaltik, den pH-Wert oder die Gasbildung messen oder mittels einer Kamera die Schleimhaut beobachten. Auch eine gezielte Freisetzung von Arzneimitteln oder Probiotika wäre möglich. Schließlich könnte die Kugelfischpille auch Diäten unterstützen, indem sie durch ihre Größe nach den Mahlzeiten ein schnelleres Sättigungsgefühl auslöst. © rme/aerzteblatt.de

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