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Un batterico-elettronico ingeribile per monitorare la salute gastrointestinale

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Un team di ricercatori del Massachussettes Institute of Techonology di Boston (Stati Uniti) sta lavorando ad una capsula ingeribile con al suo interno un batterio che, a contatto con un componente del sangue, si illumina e invia un segnale a un device esterno (video).
Combinando sensori biologici ingegnerizzati con dispositivi elettronici a bassissima potenza possiamo rilevare, quasi in tempo reale, i segnali biologici nel corpo rendendo possibili nuove capacità diagnostiche”, afferma il prof. Timothy Lu. La pubblicazione è stata fatta sulla rivista Science.


The ingestible bacterial-electronic sensor

Il chip è un cilindro di circa 3,8 cm di lunghezza con una potenza di 13 microwatts e una batteria da 2,7 volt in grado di fornire energia al device per un mese e mezzo. Al suo interno il team di scienziati ha inserito un ceppo probiotico di Escherichia coli modificato per far sì che il microrganismo potesse emettere un segnale luminoso una volta rilevato l’eme, un composto ferroso dell’emoglobina, la proteina dei globuli rossi che trasporta l’ossigeno nel sangue.

Grazie a un fototransistor che può misurare la quantità di luce prodotta dalle cellule batteriche, l’informazione viene rilasciata a un microprocessore. Questa viene così convertita in un segnale wireless che può essere letto da uno smartphone o da un computer.

Il chip, che potrebbe essere messo a punto per essere utilizzato una sola volta o per poter restare nel tratto digestivo per giorni o settimane, si è dimostrato in grado di funzionare nello stomaco dei maiali.

Nello stesso lavoro di ricerca il team ha illustrato le potenzialità di altre due molecole non ancora testate. Una rileva la presenza di un marcatore dell’infiammazione (uno ione contenente solfuro) utilizzabile per monitorare i pazienti con malattia di Crohn o altre condizioni infiammatorie, l’altra invece ha come target un marcatore molecolare delle infezioni gastrointestinali.

Leggi abstract dell’articolo:
An ingestible bacterial-electronic system to monitor gastrointestinal health
Mark Mimee, Phillip Nadeau3, Alison Hayward, Sean Carim, Sarah Flanagan, Logan Jerger, Joy Collins, Shane McDonnell, Richard Swartwout, Robert J. Citorik, Vladimir Bulović, Robert Langer, Giovanni Traverso, Anantha P. Chandrakasan, Timothy K. Lu.
Science 25 May 2018: Vol. 360, Issue 6391, pp. 915-918 DOI: 10.1126/science.aas9315

Fonte: Massachussettes Institute of Techonology

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