Una capsula ingeribile per il campionamento del microbiota intestinale e dei biomarcatori

I microbi intestinali influiscono sulla salute umana, ma c'è ancora molto da imparare, in parte perché non sono facili da raccogliere. Ma i ricercatori ora riferiscono in ACS Nano che hanno sviluppato una capsula ingeribile che negli studi sui ratti ha catturato batteri e altri campioni biologici mentre passava attraverso il tratto gastrointestinale (GI).

Attualmente, i ricercatori ottengono microbi intestinali raccogliendo campioni di feci o utilizzando tecniche come la colonscopia o l'endoscopia. Però, i campioni di feci non possono catturare tutti i microrganismi nel tratto gastrointestinale superiore, e non possono tenere separati i microbi provenienti da diverse parti del tratto. La colonscopia e l'endoscopia sono procedure invasive, che scoraggia alcuni pazienti. Sarvesh Kumar Srivastava e colleghi hanno voluto evitare questi inconvenienti progettando un dispositivo che potesse essere inghiottito e poi eliminato.

I ricercatori hanno sviluppato un sistema di reazione autopolimerizzante di poli(etilenglicole) diacrilato monomero, cloruro di ferro e acido ascorbico, il tutto caricato in minuscoli cilindri cavi. I microdispositivi cilindrici sono stati confezionati in capsule di gelatina in miniatura, che sono stati rivestiti con uno strato protettivo per prevenire la digestione nell'ambiente acido dello stomaco.

Dopo essere stati dati in pasto ai topi, le capsule sono rimaste protette nello stomaco ma si sono disintegrate nel pH più neutro dell'intestino tenue, rilascio dei microdispositivi. L'esposizione al fluido intestinale ha causato la polimerizzazione del carico chimico dei cilindri, formando un idrogel che ha intrappolato microbi e biomarcatori proteici nei suoi dintorni, proprio come un'istantanea istantanea dell'intestino. I dispositivi, che non ha causato infiammazione o tossicità, sono stati quindi rimossi chirurgicamente, un passaggio che, secondo i ricercatori, sarà sostituito in futuro dall'eliminazione naturale.

Gli studi di sequenziamento ad alto rendimento hanno mostrato che la popolazione batterica catturata dai dispositivi assomigliava molto a quella dell'intestino. I ricercatori hanno anche dimostrato che questi minuscoli cilindri potrebbero essere attivati ​​su un intervallo di pH per fornire prodotti biologici, come l'insulina, alle cellule in una capsula di Petri in presenza di muco intestinale. Questa tecnologia potrebbe far progredire la comprensione delle interazioni ospite-microbioma, fornendo informazioni sulla progressione della malattia gastrointestinale associata e aprendo la strada a terapie intestinali personalizzate, dice la squadra.

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