科技日报讯 （记者陈曦 通讯员赵晖）记者8月13日从天津大学获悉，该校王汉杰、刘夺团队与西北农林科技大学杜涛峰团队合作，成功构建“可吞服光电子胶囊—工程菌双向交流系统”，为肠道健康监测与疾病治疗开辟了新路径。相关研究成果发表在国际期刊《自然·微生物学》上。
据介绍，肠道内栖息着数以亿计的微生物，其组成和活动与人体健康密切相关。但由于肠道环境复杂，传统检测和调控手段难以精准捕捉菌群的实时状态。此次研究团队研发的可吞服光电子胶囊，如同“智能潜水艇”深入肠道，可通过光学信号实现与工程菌的双向交流。
处于炎症状态的肠道细胞会产生异常高浓度的一氧化氮，并在肠道中很快转化为硝酸根，因此硝酸根可以作为一种肠炎标志物。研究团队改造工程菌使其一旦“感受”到硝酸根便会发光，胶囊的光电传感器将工程菌发出的光信号转化为电信号，电信号无线传输至手机客户端，显示菌群的实时状态。此外，胶囊还可通过LED发出绿光指令，调控工程菌表达抗炎蛋白等治疗物质，实现对炎症的精准干预。
在猪肠炎模型实验中，该系统能比传统检测方法提前1—2天捕捉到肠炎信号，且通过远程调控工程菌可有效缓解炎症。这项技术构建了新型“菌—机接口”，为实现“人—机—菌交互”、推动智能化疾病诊疗奠定了基础。
该成果为肠道微生物研究提供了全新工具，未来结合人工智能和云技术，有望实现对肠道健康的动态监测与精准调控，为肠炎等疾病的治疗开辟新途径。
