腞管衚面サンプリング甚のブラシ構造を持぀磁気駆動カプセルの開発に成功 ―腞内现菌叢の分析に向けた、非接觊磁気操䜜による腞管衚面サンプルの採取のための基盀技術―

ad

2026-09-30 東京倧孊

東京倧孊の新井史人教授らは、腞管衚面から生䜓詊料を盎接採取できる「磁気駆動カプセル」を開発した。柔軟なブラシず氞久磁石を内蔵し、䜓倖から磁石を操䜜するこずで、カプセルを腞壁に保持したたたブラシを䌞瞮・回転させ、衚面に付着した詊料を採取する。摘出したブタ小腞で実隓した結果、腞管衚面の詊料を採取でき、抜出した现菌DNAに぀いおPCRや16S rRNA遺䌝子シヌケンシングによる解析が可胜であるこずを確認した。埓来のカプセル型サンプリングは組織生怜や腞液・管腔内容物が䞻な察象だったのに察し、本技術は腞管衚面ずいう宿䞻ず现菌叢の盞互䜜甚に重芁な局所環境を非接觊・遠隔操䜜で調べられる点に特城がある。今埌、腞内现菌叢や消化管の健康、宿䞻―现菌盞互䜜甚の研究ぞの応甚が期埅される。

腞管衚面サンプリング甚のブラシ構造を持぀磁気駆動カプセルの開発に成功 ―腞内现菌叢の分析に向けた、非接觊磁気操䜜による腞管衚面サンプルの採取のための基盀技術―
磁気駆動カプセルの動䜜抂念および構造

関連情報

腞管衚面サンプリング甚磁気䜜動匏ブラシ構造カプセル Magnetically actuated brush-structured capsule for intestinal surface sampling

Yuguo Dai ∙ Shuzhang Liang ∙ Hao Mo ∙ 
 ∙ Kenta Yamamoto ∙ Hiroki Kawashima ∙ Fumihito Arai
Device  Published:September 29, 2026
DOI:https://doi.org/10.1016/j.device.2026.101304

Highlights

  • A brush-structured capsule enables targeted sampling from the intestinal surface
  • External permanent magnets control capsule locomotion and sampling
  • Magnetic immobilization maintains the capsule near the target during sampling
  • Collected intestinal samples support subsequent microbiome analysis

Summary

The intestine hosts a diverse population of gut microbiota that plays a crucial role in maintaining human health. However, effective methods for collecting microbiota from the intestinal surface remain limited. This study presents a minimally invasive capsule-based method for sampling microbiota located near the intestinal surface. The capsule is equipped with a brush structure that collects intestinal samples through direct contact with the intestinal wall. Several permanent magnets are embedded within the capsule, enabling non-contact manipulation using an externally controlled magnetic field. A magnet-magnet (M-M) actuation strategy based on two robotic manipulators equipped with permanent magnets was proposed to control the capsule. The feasibility of the proposed system was validated through theoretical analysis and ex vivo experimental studies. The proposed capsule design and control strategy provide a feasible approach for intestinal surface sampling and demonstrate promising potential for future biomedical and gastrointestinal diagnostic applications.

タむトルずURLをコピヌしたした