I ricercatori sviluppano un nuovo strumento che agisce come la colonscopia

I tuoi batteri intestinali potrebbero dire molto su di te, ad esempio perché sei diabetico o come rispondi a determinati farmaci.

Ma gli scienziati possono vedere solo una parte del tratto gastrointestinale per studiare il ruolo dei batteri intestinali nella tua salute. Quello che esce da te è solo un piccolo campione di questi batteri, senza indicare da dove provenissero nell'apparato digerente.

I ricercatori della Purdue University hanno creato un modo per ingoiare uno strumento che agisce come una colonscopia, tranne che invece di guardare i due punti con una macchina fotografica, la tecnologia preleva campioni di batteri.

La tecnologia potrebbe anche spostarsi in tutto il tratto gastrointestinale, non solo il colon. Questo tratto, oltre al colon, include la bocca, esofago, stomaco, pancreas, fegato, cistifellea, intestino tenue e retto.

Essenzialmente, questo strumento permetterebbe di condurre una "scopia intestinale". Un video che mostra come funzionerebbe è su YouTube.

"Si tratta di essere in grado di prelevare campioni di batteri ovunque nell'intestino. Prima era impossibile, " disse Rahim Rahimi, un assistente professore di ingegneria dei materiali alla Purdue.

Lo strumento è una capsula simile a una droga che attraversa passivamente l'intestino senza bisogno di una batteria. Una versione in pillola di una colonscopia è già disponibile in commercio per visualizzare le aree del colon che una colonscopia tradizionale non può vedere, ma nessuno degli strumenti può campionare i batteri.

Se una colonscopia o una pillola per fotocamera vede sangue, non può campionare quell'area per indagare ulteriormente. Potresti semplicemente campionare i batteri dalla materia fecale di una persona, ma i batteri possono variare molto in tutto il tratto gastrointestinale. Il nostro approccio potrebbe essere complementare".

Rahim Rahimi, Professore assistente, Dipartimento di Ingegneria dei Materiali, Università di Purdue

Anche la capsula per il campionamento dei batteri sarebbe molto più economica, ciascuno costa solo circa un dollaro, lui stima.

Il team di Rahimi sta lavorando per testare questa capsula sui maiali, che hanno un tratto gastrointestinale simile a quello umano. Una prima dimostrazione del prototipo è pubblicata in I progressi di RSC , una rivista della Royal Society of Chemistry.

I ricercatori hanno stampato in 3D la capsula in resina, lo stesso materiale utilizzato negli stampi e negli impianti dentali. Questo materiale dovrebbe essere leggermente modificato per essere ingerito dagli esseri umani, ma è altrimenti non tossico, ha detto Rahimi.

Quando esposto al pH di una determinata posizione intestinale, il cappuccio biodegradabile della capsula si dissolve. All'interno della capsula, un idrogel simile a quelli usati nei pannolini si espande e raccoglie il fluido intestinale contenente i batteri.

La pressione chiude chiude l'apertura della capsula quando il campionamento è completo, una specie di stantuffo.

I ricercatori hanno testato la capsula prototipo in una soluzione di coltura progettata per simulare la flora batterica intestinale di un tratto gastrointestinale.

Hanno anche testato la capacità della capsula di proteggere i batteri campionati in diversi ambienti estremi. I loro esperimenti finora mostrano che la capsula potrebbe campionare con successo i batteri comuni nell'intestino, come E. coli, in un'ora.

In un umano, la capsula continuerebbe a muoversi attraverso il tratto gastrointestinale con altra materia fecale. Uno scienziato potrebbe quindi recuperare la capsula dalla materia fecale di un partecipante allo studio, svitare la capsula, e studiare i batteri raccolti.

"Questo approccio sta fornendo nuove opportunità per studiare che tipo di batteri sono presenti nell'intestino. Ci aiuterebbe a capire come manipolare questi batteri per combattere le malattie, " ha detto Rahimi.

È stato depositato un brevetto per questa tecnologia tramite l'Ufficio per la commercializzazione della tecnologia della Purdue Research Foundation.

• I ricercatori scoprono come i batteri intestinali aiutano il sistema immunitario a combattere i tumori cancerosi
• Neil Bell nominato Chief Development Officer di Avacta Life Sciences