Una cápsula ingerible para la toma de muestras de microbiota intestinal y biomarcadores.

Los microbios intestinales afectan la salud humana, pero aún queda mucho por aprender, en parte porque no son fáciles de recolectar. Pero los investigadores ahora informan en ACS Nano que han desarrollado una cápsula ingerible que en estudios con ratas capturaron bacterias y otras muestras biológicas mientras pasaban por el tracto gastrointestinal (GI).

En la actualidad, los investigadores obtienen microbios intestinales recolectando muestras de heces o usando técnicas como la colonoscopia o la endoscopia. Sin embargo, las muestras de heces no pueden capturar todos los microorganismos en el tracto gastrointestinal superior, y no pueden mantener separados los microbios de diferentes partes del tracto. La colonoscopia y la endoscopia son procedimientos invasivos, lo que disuade a algunos pacientes. Sarvesh Kumar Srivastava y sus colegas querían evitar estos inconvenientes diseñando un dispositivo que pudiera tragarse y luego eliminarse.

Los investigadores desarrollaron un sistema de reacción de autopolimerización de monómero de diacrilato de poli (etilenglicol), cloruro de hierro y ácido ascórbico, todos cargados en pequeños cilindros huecos. Los microdispositivos cilíndricos se empaquetaron en cápsulas de gelatina en miniatura, que fueron recubiertos con una capa protectora para evitar la digestión en el ambiente ácido del estómago.

Después de alimentar a las ratas, las cápsulas permanecieron protegidas en el estómago pero se desintegraron en el pH más neutro del intestino delgado, liberando los microdispositivos. La exposición al líquido intestinal hizo que la carga química de los cilindros se polimerizara, formando un hidrogel que atrapó microbios y biomarcadores de proteínas en su entorno, muy parecido a una instantánea instantánea del intestino. Los dispositivos, que no causó inflamación ni toxicidad, luego fueron removidos quirúrgicamente, un paso que, según los investigadores, será reemplazado por la eliminación natural en el futuro.

Los estudios de secuenciación de alto rendimiento mostraron que la población bacteriana que capturaron los dispositivos se parecía mucho a la del intestino. Los investigadores también demostraron que estos pequeños cilindros podrían activarse en un rango de pH para administrar productos biológicos, como la insulina, a las células en una placa de Petri en presencia de moco intestinal. Esta tecnología podría mejorar la comprensión de las interacciones huésped-microbioma, proporcionar información sobre la progresión de la enfermedad gastrointestinal asociada y allanar el camino para terapias intestinales personalizadas, dice el equipo.

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