Le "pillole" di batteri potrebbero rilevare le malattie dell'intestino senza l'endoscopio
"Questa tecnologia fornisce un nuovo paradigma per la rilevazione rapida e non invasiva delle malattie gastrointestinali"
Annunci
I ricercatori hanno sviluppato, su ACS Sensors, un sensore composto da minuscole microsfere contenenti batteri ematofagi in grado di rilevare i marcatori di malattie gastrointestinali. Assunte per via orale, le "pillole" in miniatura contengono anche particelle magnetiche che ne facilitano la raccolta dalle feci. Una volta escreto da modelli di topo con colite, il sensore batterico ha rilevato l'emorragia gastrointestinale in pochi minuti. I ricercatori affermano che i batteri del sensore potrebbero essere adattati per rilevare altre malattie intestinali.
Le microsfere che percepiscono le malattie gastrointestinali sono sospese in una soluzione (a sinistra) e poi attratte dal lato di una provetta da un magnete (a destra), in modo che i ricercatori possano recuperarle facilmente dai campioni biologici.
Adapted from ACS Sensors 2025, DOI 10.1021/acssensors.5c01813
"Questa tecnologia fornisce un nuovo paradigma per il rilevamento rapido e non invasivo delle malattie gastrointestinali", afferma Ying Zhou, coautore dello studio.
Negli Stati Uniti, milioni di persone sono affette da cancro del colon-retto o da malattie infiammatorie intestinali, tra cui la colite, che può causare sanguinamento intestinale, diarrea e crampi. Il gold-standard diagnostico è la colonscopia con l'uso di un endoscopio, un dispositivo con una telecamera all'estremità di un lungo cavo che viene infilato nell'intestino crasso. Nonostante il suo valore clinico, molte persone evitano la procedura a causa della preparazione necessaria e della sua invasività. Zhou, Bang-Ce Ye, Zhen-Ping Zou e colleghi stanno sviluppando metodi più delicati utilizzando batteri che percepiscono i biomarcatori della malattia, come il componente eme dei globuli rossi, un segno di sanguinamento intestinale.
In precedenza, i ricercatori hanno sviluppato batteri che rilevano l'eme e si illuminano in presenza di sangue, ma i sensori batterici si rompono nel sistema digestivo e sono difficili da raccogliere. Nello studio attuale, i ricercatori hanno incapsulato i loro batteri che rilevano l'eme e le particelle magnetiche all'interno di granuli di alginato di sodio, un agente addensante usato negli alimenti. Il processo crea minuscoli sensori a microsfere in idrogel che possono essere facilmente rimossi dalle feci con un magnete dopo aver attraversato il corpo. I test iniziali hanno dimostrato che l'idrogel proteggeva i batteri dai fluidi digestivi simulati, ma permetteva anche all'eme di interagire con il sensore batterico, facendolo brillare.
In seguito, il team ha somministrato le microsfere per via orale a modelli murini di colite, che rappresentavano livelli di malattia che andavano dall'assenza di attività a stadi gravi. Dopo che le microsfere hanno attraversato il sistema gastrointestinale degli animali, i ricercatori hanno recuperato i sensori dalle feci con un magnete e li hanno trovati:
- La pulizia delle microsfere e l'analisi del segnale hanno richiesto circa 25 minuti.
- Con il progredire dello stadio della malattia, l'intensità della luce prodotta dal sensore è aumentata, indicando una maggiore quantità di eme nei modelli di topo con colite più avanzata.
- Le valutazioni effettuate su topi sani a cui è stato somministrato il sensore hanno indicato che le microsfere erano biocompatibili e sicure.
Sebbene il sensore debba ancora essere testato sugli esseri umani, i ricercatori affermano che questo metodo di incapsulamento dei sensori batterici potrebbe diagnosticare le malattie gastrointestinali e monitorare i trattamenti e la progressione della malattia.
Nota: questo articolo è stato tradotto utilizzando un sistema informatico senza intervento umano. LUMITOS offre queste traduzioni automatiche per presentare una gamma più ampia di notizie attuali. Poiché questo articolo è stato tradotto con traduzione automatica, è possibile che contenga errori di vocabolario, sintassi o grammatica. L'articolo originale in Inglese può essere trovato qui.
Pubblicazione originale
Altre notizie dal dipartimento scienza
