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Científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés) desarrollaron un dispositivo que al ser introducido en el organismo, detecta moléculas responsables de enfermedades del aparto digestivo.
Este sistema que tiene forma de cilindro y mide 3.8 centímetros, ha sido probado en animales (cerdos) y podría llegar a zonas a las que es difícil llegar con los sistemas de diagnóstico actuales.
Uno de los autores del estudio, Phillip Nadeau, explicó que el nuevo sistema está equipado con bacterias modificadas genéticamente, a fin de diagnosticar hemorragias en el estómago y otros problemas gastrointestinales.
En un comunicado del MIT, se indicó que en el desarrollo se ha realizado un enfoque de bacteria en un chip, este concepto combina sensores hechos de células vivas con componentes electrónicos de muy baja potencia, que convierte la respuesta bacteriana en una señal inalámbrica que se puede leer en un teléfono inteligente en tiempo real.
La biología sintética ha logrado en la última década avances en la ingeniería de bacterias para responder a estímulos como contaminantes ambientales o marcadores de enfermedades.
Para conseguir aplicaciones más útiles y sencillas de estas bacterias, el equipo del MIT decidió combinarlas con un chip electrónico que pudiera traducir la respuesta bacteriana en una señal inalámbrica.
“Nuestra idea fue empaquetar células bacterianas dentro del dispositivo. Las células quedan atrapadas y viajan con el sensor mientras pasa por el estómago”, sostuvo Nadeau.
En su demostración inicial, los científicos se centraron en la hemorragia en el tracto gastrointestinal en cerdos; diseñaron una cepa probiótica de E.coli para expresar un circuito genético que hace que las bacterias emitan luz cuando se encuentran con el hemo, un componente de la sangre.
Para ello, colocaron las bacterias en cuatro pozos del sensor, cubierto por una membrana semipermeable que permite que las pequeñas moléculas del entorno se difundan a través de ellas.
Debajo de cada pozo se sitúa un fototransistor que puede medir la cantidad de luz producida por las células bacterianas, y así transmitir la información a un microprocesador que envía una señal inalámbrica a un ordenador o a un móvil; además, construyeron una aplicación de Android que se puede utilizar para analizar los datos.
El sensor cilíndrico requiere aproximadamente 13 microvatios de potencia y está equipado con una batería de 2.7 voltios, que podría alimentar el dispositivo durante aproximadamente un mes y medio de uso continuo.
Cuando los científicos probaron el sensor ingerible en cerdos, demostraron que podía determinar correctamente si había sangre en el estómago.
Nadeau precisó que este dispositivo podría implementarse para un solo uso o para permanecer en el tracto digestivo durante varios días o semanas, enviando señales continuas.
La finalidad del nuevo procedimiento es que sean útiles en el diagnóstico, y podría realizarse con sólo ingerir la cápsula.
Para su utilización en pacientes, los autores están estudiando además de la reducción del tamaño del sensor, su posible uso en otras afecciones gastrointestinales aparte de las hemorragias.
Este sistema que tiene forma de cilindro y mide 3.8 centímetros, ha sido probado en animales (cerdos) y podría llegar a zonas a las que es difícil llegar con los sistemas de diagnóstico actuales.
Uno de los autores del estudio, Phillip Nadeau, explicó que el nuevo sistema está equipado con bacterias modificadas genéticamente, a fin de diagnosticar hemorragias en el estómago y otros problemas gastrointestinales.
En un comunicado del MIT, se indicó que en el desarrollo se ha realizado un enfoque de bacteria en un chip, este concepto combina sensores hechos de células vivas con componentes electrónicos de muy baja potencia, que convierte la respuesta bacteriana en una señal inalámbrica que se puede leer en un teléfono inteligente en tiempo real.
La biología sintética ha logrado en la última década avances en la ingeniería de bacterias para responder a estímulos como contaminantes ambientales o marcadores de enfermedades.
Para conseguir aplicaciones más útiles y sencillas de estas bacterias, el equipo del MIT decidió combinarlas con un chip electrónico que pudiera traducir la respuesta bacteriana en una señal inalámbrica.
“Nuestra idea fue empaquetar células bacterianas dentro del dispositivo. Las células quedan atrapadas y viajan con el sensor mientras pasa por el estómago”, sostuvo Nadeau.
En su demostración inicial, los científicos se centraron en la hemorragia en el tracto gastrointestinal en cerdos; diseñaron una cepa probiótica de E.coli para expresar un circuito genético que hace que las bacterias emitan luz cuando se encuentran con el hemo, un componente de la sangre.
Para ello, colocaron las bacterias en cuatro pozos del sensor, cubierto por una membrana semipermeable que permite que las pequeñas moléculas del entorno se difundan a través de ellas.
Debajo de cada pozo se sitúa un fototransistor que puede medir la cantidad de luz producida por las células bacterianas, y así transmitir la información a un microprocesador que envía una señal inalámbrica a un ordenador o a un móvil; además, construyeron una aplicación de Android que se puede utilizar para analizar los datos.
El sensor cilíndrico requiere aproximadamente 13 microvatios de potencia y está equipado con una batería de 2.7 voltios, que podría alimentar el dispositivo durante aproximadamente un mes y medio de uso continuo.
Cuando los científicos probaron el sensor ingerible en cerdos, demostraron que podía determinar correctamente si había sangre en el estómago.
Nadeau precisó que este dispositivo podría implementarse para un solo uso o para permanecer en el tracto digestivo durante varios días o semanas, enviando señales continuas.
La finalidad del nuevo procedimiento es que sean útiles en el diagnóstico, y podría realizarse con sólo ingerir la cápsula.
Para su utilización en pacientes, los autores están estudiando además de la reducción del tamaño del sensor, su posible uso en otras afecciones gastrointestinales aparte de las hemorragias.
