Biosensores: un adelanto tecnológico al servicio del aparato digestivo

Un equipo estadounidense diseñó un biosensor formado por una bacteria sintética y un circuito electrónico, abriendo un nuevo y amplio campo de investigación en la detección de los cambios más ínfimos que se producen en el aparato digestivo humano.

 

En la era de la autovigilancia y de los nanorrobots, los biosensores han cobrado un gran protagonismo. Son cada vez más sofisticados y podrían serlo aún más si pudieran adquirir el poder de detección de las bacterias. En este contexto, un equipo estadounidense desarrolló un nuevo dispositivo microbiológico ingerible*: una especie de «bacteriosensor» que promete ofrecer una visión inédita de la vida y de las enfermedades gastrointestinales.

Bacterias, luz y wifi

A modo de estudio preliminar y prueba de concepto, los investigadores crearon un prototipo que contenía una bacteria con el fin de detectar posibles hemorragias digestivas. La novedad de esta cápsula reside en sus membranas semipermeables capaces de identificar las moléculas que difunden en su interior. Se modificó mediante ingeniería genética una bacteria que se manipula habitualmente en el laboratorio (Escherichia coli) y se colocó dentro de esta cápsula, que luego se conectó a un circuito electrónico. El principio es sencillo: al contacto con la sangre, la bacteria emite luz, la cual es detectada por el circuito electrónico, que a continuación transmite la información por wifi a un soporte, por ejemplo, un smartphone.

Ensayos positivos in vitro e in vivo

Tras realizar pruebas positivas in vitro con sangre de caballo, sangre humana y luego en roedores (a los cuales se les provocó una hemorragia digestiva), el bacteriosensor se introdujo en tres cerdos que previamente habían ingerido una solución sanguínea. El resultado fue todo un éxito: las primeras mediciones de luz, proporcionales a la cantidad de sangre detectada, se descargaron adecuadamente en el ordenador y en el smartphone de los investigadores.

Un sensor aún mejorable

Falta encontrar la forma de encapsular mejor este sensor bacteriano para que pueda permanecer de forma prolongada en el tubo digestivo, especialmente para resistir el entorno muy ácido del estómago, reducir su tamaño (unos 3 cm de longitud) o guiarlo a lugares específicos del aparato digestivo. Su potencial es enorme ya que la bacteria puede adaptarse para detectar también marcadores de inflamación o de infección: diagnóstico, investigación, seguimiento en tiempo real de la eficacia del tratamiento o del cumplimiento de los pacientes, etc. Y puede que incluso el surgimiento de un «yo cuantificado**» intestinal.

 

* IMBED: Ingestible microbio-electronic device, acrónimo que imita al verbo «imbed» que significa integrar, empotrar.

** «Quantified self» o analítica personal

 

Bibliografia :

M Mimee et al. An ingestible bacterial-electronic system to monitor gastrointestinal health, Science 25 May 2018