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Crean cápsula con “bacterias en un chip” que ayudaría a detectar enfermedades gastrointestinales

El día en que los médicos podrían diagnosticar problemas gastrointestinales (GI) sin pruebas invasivas con solo pedirle a los pacientes que traguen una cápsula que contiene un pequeño sensor con bacterias por fin llegó.

El método, denominado “bacterias en un chip”, combina pequeños sensores electrónicos con bacterias mejoradas en el laboratorio que reaccionan a las hemorragias estomacales y otras alteraciones gastrointestinales. Posteriormente, los sensores recogen tales reacciones y envían una alerta inalámbrica a los médicos.

Los resultados de las pruebas con animales, que involucraron cerdos, han sido alentadores.

“Tanto la electrónica ingerible como los biosensores de ingeniería son herramientas de diagnóstico que están siendo exploradas por numerosos grupos de investigación y son muy prometedoras para el futuro desarrollo de nuevos métodos diagnósticos“, dijo Mark Mimee, autor principal del estudio e investigador del programa de microbiología del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT).

En el laboratorio, el equipo de Mimee diseñó células de E. coli que emiten luz cuando entran en contacto con compuestos clave que se encuentran en la sangre.

Las células diseñadas se colocaron en un pequeño sensor y se colocaron en una cápsula digerible de 1.5 pulgadas. El sensor está cubierto con un sello semipermeable que permite que las moléculas en el tracto gastrointestinal del cerdo entren en contacto con las bacterias emisoras de luz una vez que se ingiere la cápsula.

Los fototransistores (chips electrónicos alimentados por batería colocados debajo de las bacterias) miden continuamente cualquier luz producida.

Mientras dure la batería, unas seis semanas, los datos se pueden transmitir de forma inalámbrica a una computadora o teléfono inteligente para su análisis.

El sistema del sensor detectó con precisión la presencia de sangre en el tracto gastrointestinal de los cerdos, sin la necesidad de técnicas de diagnóstico invasivas estándar, como una endoscopia, que probablemente requerirían sedación del paciente.

“La hemorragia gastrointestinal está relacionada con una variedad de dolencias, que incluyen úlceras gástricas, enfermedad inflamatoria intestinal y cáncer colorrectal“, acotó Mimee. “Sin embargo, creemos que el desarrollo futuro de biosensores adicionales a marcadores de inflamación o función hepática podría ampliar la utilidad clínica potencial del dispositivo“.

La cápsula sigue siendo un prototipo y no se ha probado en humanos. Tomará varios años desarrollar un dispositivo que pueda diagnosticar o monitorear con seguridad las enfermedades humanas, indicó.

De acuerdo con Mimee, si dicha herramienta llegara al mercado, probablemente no costaría más porque las bacterias y los productos electrónicos son relativamente baratos de producir.

El equipo de investigación ya ha diseñado sensores similares para detectar signos de inflamación e infección, aunque ninguno ha sido probado aún en animales. Los científicos también esperan reducir el tamaño de la cápsula para que sea más fácil de tragar.

Los autores publicaron sus hallazgos esta semana en la revista Science.

El doctor Peter Gibson, director de gastroenterología en el Hospital Alfred y la Universidad Monash en Melbourne, Australia, escribió un editorial acompañante del estudio. El experto destacó que fue muy “astuta” la forma en que los investigadores equiparon una cápsula tragable con bacterias artificiales.

Al mismo tiempo, Gibson señaló que la tecnología de cápsulas se ha utilizado durante muchos años. Dijo que las técnicas empleadas en el estudio actual todavía no equivalen a un nuevo método de diagnóstico, sino que más bien son una “prueba de concepto de primer paso” sobre cómo podría desarrollarse uno.

 

Vía: Health Day News / MIT

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