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Una capsula ingestible per il campionamento del microbiota e dei biomarcatori dell'intestino

I microbi dell'intestino pregiudicano le sanità, ma c'è ancora molto da imparare, in parte perché non sono facili da raccogliersi. Ma i ricercatori ora riferiscono in ACS nano che hanno sviluppato una capsula ingestible che negli studi del ratto ha catturato i batteri ed altri campioni biologici mentre passava attraverso il tratto gastrointestinale (GI).

Corrente, i ricercatori ottengono i microbi dell'intestino la raccolta dei campioni di feci o usando le tecniche quali la colonoscopia o l'endoscopia. Tuttavia, i campioni di feci non possono catturare tutti i microrganismi nel tratto superiore di GI e non possono tenere i microbi dalle parti differenti del tratto separati. La colonoscopia e l'endoscopia sono procedure dilaganti, che trattiene alcuni pazienti. Sarvesh Kumar Srivastava e colleghi ha voluto evitare questi svantaggi progettando un'unità che potrebbe essere inghiottita e poi eliminarsi.

I ricercatori hanno messo a punto un sistema dipolimerizzazione della reazione di poli monomero del diacrylate (della glicole etilenico), del cloruro ferrico e dell'acido ascorbico -- tutti hanno caricato nei cilindri vuoti minuscoli. I microdevices cilindrici sono stati imballati nelle perle miniatura, che sono state ricoperte di livello protettivo per impedire la digestione nell'ambiente acido dello stomaco.

Dopo che sono stati alimentati ai ratti, le capsule sono rimanere protette nello stomaco ma si sono disintegrate nel pH più-neutrale dell'intestino tenue, rilasciante i microdevices. L'esposizione a liquido intestinale ha indotto il carico chimico dei cilindri a polimerizzare, formando un idrogel che ha intrappolato i microbi ed i biomarcatori della proteina nei sui dintorni, tanto come un'istantanea istantanea dell'intestino. Le unità, che non hanno causato l'infiammazione o la tossicità, poi sono state eliminate chirurgicamente -- un punto che i ricercatori dicono sarà sostituito dall'eliminazione naturale in futuro.

la Alto-capacità di lavorazione che ordina gli studi ha indicato che la popolazione batterica le unità catturate molto attentamente ha somigliato a quella dell'intestino. I ricercatori egualmente hanno dimostrato che questi cilindri minuscoli potrebbero essere avviati sopra un intervallo di pH per consegnare il biologics, come insulina, alle celle in una capsula di Petri in presenza di muco intestinale. Questa tecnologia potrebbe avanzare la comprensione delle interazioni del host-microbiome, fornente la comprensione nella progressione associata di malattia di GI ed aprente la strada per le terapie personali dell'intestino, il gruppo dice.

Source:
Journal reference:

Chen, L., et al. (2020) An Ingestible Self-Polymerizing System for Targeted Sampling of Gut Microbiota and Biomarkers. ACS Nano. doi.org/10.1021/acsnano.0c05426.