科技日報訊 （記者陳曦 通訊員趙暉）記者8月13日從天津大學獲悉，該校王漢杰、劉奪團隊與西北農林科技大學杜濤峰團隊合作，成功構建“可吞服光電子膠囊—工程菌雙向交流系統”，為腸道健康監測與疾病治療開辟了新路徑。相關研究成果發表在國際期刊《自然·微生物學》上。

據介紹，腸道內棲息著數以億計的微生物，其組成和活動與人體健康密切相關。但由于腸道環境復雜，傳統檢測和調控手段難以精準捕捉菌群的實時狀態。此次研究團隊研發的可吞服光電子膠囊，如同“智能潛水艇”深入腸道，可通過光學信號實現與工程菌的雙向交流。

處于炎癥狀態的腸道細胞會產生異常高濃度的一氧化氮，并在腸道中很快轉化為硝酸根，因此硝酸根可以作為一種腸炎標志物。研究團隊改造工程菌使其一旦“感受”到硝酸根便會發光，膠囊的光電傳感器將工程菌發出的光信號轉化為電信號，電信號無線傳輸至手機客戶端，顯示菌群的實時狀態。此外，膠囊還可通過LED發出綠光指令，調控工程菌表達抗炎蛋白等治療物質，實現對炎癥的精準干預。

在豬腸炎模型實驗中，該系統能比傳統檢測方法提前1—2天捕捉到腸炎信號，且通過遠程調控工程菌可有效緩解炎癥。這項技術構建了新型“菌—機接口”，為實現“人—機—菌交互”、推動智能化疾病診療奠定了基礎。

該成果為腸道微生物研究提供了全新工具，未來結合人工智能和云技術，有望實現對腸道健康的動態監測與精準調控，為腸炎等疾病的治療開辟新途徑。