近日，天津大学科研团队与西北农林科技大学合作，在国际期刊《自然-微生物学》发表一项突破性成果，成功构建“可吞服光电子胶囊-工程菌双向交流系统”，建立起人类与肠道工程菌之间的光学“语言”，为肠道健康监测与疾病治疗开辟了新路径。
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。天津大学王汉杰、刘夺团队与西北农林科技大学杜涛峰团队联合攻关，研发出可吞服的光电子胶囊，如同“智能潜水艇”深入肠道，通过光学信号实现与工程菌的双向交流。
研究人员选择肠道中不存在的光信号作为“加密语言”：一方面，改造益生菌使其能根据肠道炎症标志物（如硝酸根）发光，胶囊的光电传感器将光信号转化为电信号，经无线传输至手机App，让人类“读懂”菌群的实时状态；另一方面，胶囊通过LED发出绿光指令，调控工程菌表达抗炎蛋白等治疗物质，实现精准干预。
在猪肠炎模型实验中，该系统展现出显著优势：能比传统检测方法提前1至2天捕捉到肠炎信号，且通过远程调控可有效缓解炎症。这项技术构建了新型“菌-机接口”，丰富了生物电子接口类型，为实现“人-机-菌交互”、推动智能化疾病诊疗奠定了基础。
业内专家认为，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带来革新。
记者 单炜炜 通讯员 赵晖