随着技术的不断发展，如今可摄入胶囊已被用于肠道采样和传感，并在肠道领域发挥着越来越大的作用，如检测肠道pH、肠道气体、采集肠道组织液和菌群等。那么，用于肠道领域的胶囊近期都有哪些进展？
今天，我们特别关注可摄入胶囊。希望本文能够为相关的产业人士和诸位读者带来一些启发和帮助。
人体胃肠道长达9米，由4个结构和功能不同的部分组成，即食道、胃、小肠和大肠。胃肠道被多种细菌、真菌和古菌（约1013种微生物）定植。肠道菌群可以发酵纤维，为人体提供必需的营养物质。现在肠道菌群还被认为是评估健康与否的重要指标。
据报道，肠道菌群失调与炎症、衰老以及糖尿病、肥胖、动脉功能障碍和癌症等疾病有关。
粪便样本采集是研究肠道菌群最常用的非侵入性方法。然而，从粪便中采集的样本可能无法准确描述患病部位的菌群，因为其缺少重要的时空信息。活组织检查则并非是适宜的微生物取样方法，因为该方法不仅具有侵入性，还受到程序风险的限制。
不过，一项新诞生的技术可能会改变这一切。21世纪初，微型、可摄入胶囊内窥镜正式问世，自该技术出现以来，我们对肠道、相关菌群及其与整体健康的关系的了解大大提升。今天，我们将重点介绍可摄入胶囊在肠道传感和采样方面的最新进展及其在疾病诊断和治疗和健康监测中的潜在作用。
虽然早期肠道相关疾病的诊断广泛依赖于X射线、内窥镜检查和手术，但随着该领域的不断发展，目前开始使用约3cm×1cm大小的可摄入胶囊，这种胶囊可以传递有关肠道pH值、温度和压力的信息。不仅如此，随着这些设备持续发展，其克服了在肠道内移动有关的挑战以及产生的不良反应。
如今商用的智能胶囊内窥镜可以传输肠道内壁的图像，在传感、药物输送和肠道疾病监测方面实现了临床应用价值。智能胶囊，比如Bravo reflex胶囊、alphaOne胶囊和Heidelberg pH胶囊，已被用于测量胃肠道各部位的pH值。像eCelsius和myTemp这样的智能胶囊可以用来连续测量肠道的核心温度，特别是在运动员训练时，这是传统方法无法做到的。
使用这些装置可以很容易地测量肠道蠕动动力。SmartPill和Bravo胶囊已被用于测量肠道内的压力和食物运输时间，以确认便秘、失弛缓症和运动障碍等状况。Atmo Gas Capsule胶囊则已经在人体中进行了测试，以确定其测量气体和识别肠道内气体产生来源的能力。
尽管有这些好处，但是基于智能胶囊的成像信息并不能捕捉到人类肠道内的大量有用的信息。而近年出现的机器人胶囊则能够弥补上述不足，因为其能够采集组织和/或液体样本，并允许专业人员对采集的样本进行进一步的详细检查。
机器人胶囊配备有圆柱形、倒钩式、剪刀式和磁铁式的刀片和剃刀，已被用于通过肠壁活检采集小型组织样本，这类胶囊较传统的“有线装备”更有优势。
此外，机器人胶囊还可用于从肠道中采集消化液、粘液、菌群和脱落物等内容物样本。自1957年以来，已有多种此类设计获得专利。
通常，有3种类型的采样胶囊：被动式、主动式和动态式。
被动式胶囊可能是渗透泵胶囊或者明胶胶囊，这类胶囊的涂层在接触到肠腔中的消化液时会溶解。不过，它们的局限性在于取样时间较长，且缺乏对其在肠道内的控制。主动式采样胶囊使用微机电系统（MEMS），在靶标部位触发采样过程。它们的作用机制可能是基于电机、真空吸力或磁力驱动。
主动式胶囊和被动式胶囊都能从肠腔取样，而动态胶囊还能从肠壁取样。尽管动态胶囊可以从粘膜层刮取和提取微生物样本，但粘膜层是以前未被探索过的部位，因此仍需进行更多的体内试验以评估其有效性。
智能胶囊和机器人胶囊可以以微创、快速和准确的方式测量各种肠道参数。然而，能够在一次操作中感知并在不同部位采样、测量多个肠道参数的多任务处理型胶囊还有待开发和测试。此外，靶标部位的自动定位和独立化运行也是这些胶囊需要具备的功能。
实现低成本产品开发并通过计算机和互联网简化操作也很重要，因此这可以减轻在医疗机构和家庭环境中使用这些设备所带来的医疗负担。
总之，继续开发可用于肠道传感和采样的、先进的可摄入胶囊，有助于疾病早期诊断和监测病人的健康状况，从而改善临床效果。
