告别粪便样本！纽约大学利用3D打印胶囊直接检测小肠中隐藏的细菌

       2025年9月12日，美国纽约大学阿布扎比分校的研究人员开发了一款名为“CORAL”的可食用3D打印胶囊，可以收集小肠中的细菌样本，比单独的粪便测试更能清晰地了解肠道微生物群，为肠道微生物群研究带来全新可能。
 

受珊瑚启发的药丸可以捕获微生物

这款3D打印胶囊旨在进入消化道中通常难以通过侵入性操作研究的区域。CORAL直径为2.1毫米，长度为8.2毫米，它结构围绕着一个受珊瑚礁启发的重复性格子设计。该胶囊采用投影微立体光刻技术（PµSL），由波士顿微制造公司（BMF）的设备一次性制造完成，孔径约为80-100 µm。当胶囊在肠道中穿行时，这些孔隙作为捕获陷阱，无需任何电子设备或移动部件即可收集细菌和体液。
 

在Aashish R. Jha和Khalil B. Ramadi的带领下，研究团队设计该装置的外壳可容纳约25 µL物质，核心部分则可容纳4 µL。计算机模拟显示，螺旋状格子结构实现了流动与滞留之间的理想平衡，产生约30 Pa的压差。这一压差足以将微生物吸入胶囊内部，同时防止它们被液体冲走。
 

在大鼠实验中，胶囊经过特殊包衣处理，仅在小肠区域才开始溶解。实验动物最多可吞服六粒胶囊，未出现任何堵塞现象，所有胶囊均可在排泄后通过磁铁完整回收。肠道组织检测表明，3D打印设备通过后未造成可见损伤。
 

3D打印仿生胶囊无感采样

     DNA测序结果证实，CORAL所捕获的是粪便中缺乏的小肠微生物群落。样本中富含厚壁菌门和乳酸杆菌等适于上肠道酸性环境的菌属，而粪便中则更多为拟杆菌门和瘤胃球菌等典型大肠菌群。这些发现突显了仅依赖粪便样本进行研究可能遗漏大量微生物信息。

      通过从其它难以触及区域分离微生物，CORAL提供了一种更安全、更直接研究上肠道的方法。这种设计完全基于结构而非电子元件，意味着它具备大规模生产并应用于人体的潜力。人体适用版本的尺寸将与标准胶囊药丸类似，孔径保持不变，但容量更大。