Intelligente Unterwäsche zur Messung der durch Ernährung induzierten Wasserstoffsulfidproduktion

H₂s ist ein zirkulierendes Signalmolekül, das zahlreiche Rolle in der menschlichen Physiologie spielt. H₂s, die von der Darmmikrobiota exogen produziert wurden, beeinflusst die menschliche Gesundheit, indem sie die systemische H₂s-Bioverfügbarkeit in diätabhängiger Weise moduliert. Mehrere Beweise deuten darauf hin, dass eine übermäßige mikrobielle H₂s -Produktion von Darms ätiologisch an einer Vielzahl von Krankheiten beteiligt sein kann, von Darmkrebs bis hin zu Colitis ulcerosa. Die Forschung zu den gesundheitsrelevanten Auswirkungen von mikrobiell hergestellten H₂s von Darm wurde jedoch durch technische Einschränkungen eingeschränkt.

Lücke: Aktuelle Techniken zur Messung der mikrobiellen H₂s -Produktion von Darm sind ungenau, invasiv und haben eine begrenzte zeitliche Auflösung, was die Fähigkeit behindert, zu entkommen, wie die mikrobielle H₂s -Produktion von Darms die menschliche Gesundheit beeinflusst und durch Faktoren wie Ernährung beeinflusst wird. Gasförmiges rektales Abwasser (Flatus) ist ein ideales, aber unerschlossenes Biospecimen zur Messung der mikrobiellen H₂s -Produktion von Darm.

Vorbeweis: Um Echtzeitmessungen der mikrobiellen H₂s -Produktion von Darm in Flatus zu ermöglichen, entwickeln die Ermittler ein tragbares Gerät namens "Smart Underwear". Das intelligente Unterwäschegerät unterscheidet sich grundlegend von früheren Methoden zur Messung der mikrobiellen H₂s -Produktion von Darm. Das intelligente Unterwäschegerät verwendet eine Reihe von Metalloxidgassensoren, die mit einem mehrschichtigen Filtrationssystem gekoppelt sind, um H₂s selektiv zu messen, indem das Signal aus gefilterten und nicht verilzteten Sensoren verglichen wird. Das Smart Underwear Sensor Array ist an der Außenseite der Unterwäsche eines Teilnehmers neben dem Perineum eingehalten. Durch In-vitro- und Human-Tragen-Validierung haben die Ermittler die Machbarkeit des intelligenten Unterwäsche-V1-Prototyps zur Messung der mikrobiellen H₂s-Produktion von Darm in Flatus gezeigt und haben gezeigt, dass das Gerät als nicht-invasives Gerät potenzielle Nutzung in menschlichen Kohortenstudien aufweist.

Das langfristige Ziel dieser Studie ist es, ein validiertes intelligentes Unterwäschegerät zu entwickeln, das die Produktion von mikrobiellen Wasserstoffsulfid (H₂s) in Echtzeit misst, die auf diätetische Veränderungen reagiert und pathophysiologische Ergebnisse vorhersagen kann.

Die Ermittler validieren das intelligente Unterwäsche -Prototyp -Gerät unter Verwendung einer strukturierten Ernährungsmodulation der H₂s -Produktion.

AIM: Führen Sie eine randomisierte kontrollierte Fütterungsstudie durch, um die Fähigkeit der intelligenten Unterwäsche-Gerät zu bewerten, durch diätinduzierte Veränderungen der mikrobiellen H₂s-Produktion von Darm zu quantifizieren.

Hypothese: Die Forscher nehmen an, dass das intelligente Unterwäschegerät im Vergleich zu einer niedrigen Cystein -Nahrungsintervention höhere H₂s -Konzentrationen in Flatus während einer hohen Cystein -Nahrungsintervention nachweist.

Methoden: Die Forscher werden eine randomisierte Crossover -Fütterungsstudie mit zwei Armen verwenden, um die mikrobielle H₂s -Produktion der Darm zu kontrastieren, indem sie Nahrungscystein modulieren und gleichzeitig andere Nahrungsfaktoren (Gesamtkalorien und Nährstoffe) kontrollieren. Die Forscher haben umfangreiche Hintergrundforschungen durchgeführt, um festzustellen, dass die Modulation von Cystein diätetisch das effektivste Mittel zur Herstellung eines durch Ernährung induzierten Kontrasts in der H₂s-Produktion ist. Die Teilnehmer tragen das intelligente Unterwäschegerät während der Ernährungsinterventionen, die eine strenge Bewertung der Fähigkeit der Geräte ermöglichen, durch Ernährung induzierte Veränderungen der Darmmikrobien-H₂s-Produktion in Flatus zu erkennen.