美国麻省理工学院David H. Koch 综合癌症研究所的 Giovanni Traverso团队，在《Nature Electronics》上发布了一篇题为“An ingestible device for gastric electrophysiology”的论文。论文内容如下：

一、 摘要

        从胃肠道和肠道神经系统记录高质量电生理数据的能力有助于了解各种疾病，并通过早期诊断改善医疗健康。然而，这样的测量仍然具有挑战性，因为电极必须通过手术植入或佩戴在皮肤上，这导致了信号质量和侵入性之间的权衡。在这里，作者提出了一种用于胃部电生理监测的可吞服设备。这种非侵入性系统通过吞服的方式实现胃部多模态电生理信号的实时监测（MiGUT），由封装的电子器件和一个感应电极带组成，该电极带在送达胃部后展开以与粘膜接触。然后，该设备记录并通过无线传输将生物电信号传输到外部接收器。作者展示了该设备可以在大动物模型中记录电信号，包括胃慢波、呼吸信号和心脏信号，并且可以监测自由移动和进食动物中的慢波活动。

二、背景介绍

        肠神经系统（ENS）包含数百万神经元和相关的电活性细胞，调节胃肠道（GI）的运动和激素分泌。电信号功能失调与多种严重的胃肠道疾病相关。目前胃肠道电生理学的临床监测有限，这使得很难将日常活动引起的变化与疾病病理引起的变化区分开来。因此，能够高度准确地检测整个胃肠道中ENS电信号的方法可以加深对这些疾病的基础了解，并通过鉴别或早期疾病诊断来改善医疗健康。

        由于信号在胃肠道内的起源深度，使得一般设备很难有效地捕获胃肠道生物电位。通过手术放置多电极阵列进行高分辨率映射可以获得高质量的记录，但这种方法是侵入性的，通常只在麻醉下进行，这可能会改变胃的电活动。胃黏膜记录已被证明具有与浆膜记录的质量相当，能够进行侵入性较小的测量，但电极在测量时通常通过内窥镜固定，或需要经鼻夹夹住导线，将其穿过食道连接到外部阅读单元进行清醒状态下的记录。

        可吞服电子传感器提供了一种非侵入性的方法来监测生理信号。它们可以经口服入体测量相关信息，如核心温度、压力、GI 代谢物和气体浓度等。可吞服设备对胃肠道生物学的破坏最小，因为其放置不需要手术，也不会对胃肠组织造成任何损伤。在本文中，作者提出了一种用于研究胃肠道电生理的可吞服设备。该系统被称为通过吞服的方式实现胃部多模态电生理信号的实时监测（multimodal electrophysiology via ingestible, gastric, untethered tracking，MiGUT），包含了封装的电子元件和电池(图1a，c)，以及存储在卷曲的传感电极带(图1d，e)。在输送后，电极在胃部展开与粘膜接触(图1b)，并记录生物电信号，随后通过无线传输到几米外的外部接收器。MiGUT器件在胃内的位置使其能够检测到与近距离重要器官的电活动。作者展示了该设备可以记录高质量的生物电信号，包括胃慢波、呼吸频率和心电图，以及大动物模型中与迁移性肌电复合波相关的信号。作者还展示了该设备可以通过内窥镜夹暂时固定在胃粘膜上&#x