Nell’ultimo periodo, alcuni scienziati del MIT sono riusciti a creare un nuovo ‘’farmaco’’ che sembrerebbe uscito da un film di fantascienza. Di cosa si tratta? Semplicemente di capsule ingeribili contenenti chip e sensori. La parte più strana però, è dovuta al fatto che questi sensori contengono batteri geneticamente modificati, capaci di darci informazioni molto importanti circa la nostra Salute.
Una Pillola "viva"
Grazie agli studi di alcuni scienziati, alla Mit’s School of Engineering di Cambridge, hanno trovato una soluzione molto conveniente per soppiantare alcuni esami molto spiacevoli come la Colonscopia e la Gastroscopia.
L’idea è quella di utilizzare sensori da inghiottire come semplici pillole, per rilevare varie patologie del tratto gastro-intestinale. Non si tratta però di sensori comuni, bensì di chip che contengono batteri geneticamente modificati. Questi sensori a bassa potenza, sono in grado di convertire le risposte dei batteri, e tradurle in segnali wireless, facili da leggere dai nostri smartphone.
Batteri ingegnerizzati
Gli ultimi anni hanno registrato un decisivo e rapido progresso grazie anche all'ausilio apportato dalle tecnologie di ultima generazione. Per tale motivo, l'ingegnerizzazione dei, non costituisce un'assoluta novità in questo campo. Gli esperti sono riusciti nell'intento di modificare alcune tipologie di batteri al fine di renderli capaci di captare alcune sostante, rispondere a una serie di segnali e interagire con la strumentazione medica.
Questi microorganismi sono stati battezzati dall'entourage medico Batteri diagnostici e vengono spesso utilizzati per fare diagnosi di alta precisione.
Cellule per rilevare sanguinamento dello stomaco e altre patologie
Il coautore dello studio, Philip Nadeau ci comunica che l'idea del suo team di ricerca era quella di inserire cellule batteriche all’interno di un dispositivo.
Le cellule si sarebbero poi messe in movimento al passaggio attraverso lo stomaco. Il gruppo di ricercatori ha deciso quindi di combinare l’uso dei microorganismi con un chip elettronico per rilevarne i segnali. A tal fine è stato adottato un peculiare tipo di Escherichia Coli, a cui sono state apportate alcune modifiche appositamente allo scopo di emettere radiazioni luminose qualora avesse rilevato tracce di sangue.
I sensori intelligenti, sono stati sviluppati per rilevare queste perdite di sangue, spesso testimoni della presenza di patologie del sistema gastro-intestinale. Il sensore di cui è dotata la capsula infatti, riconosce e reagisce a una molecola marker dell’infiammazione. I test sono stati condotti prima su modelli animali (maiali) con convincenti risultati, e sono pronti per la seconda fase, ovvero la sperimentazione su pazienti umani.
Composizione del sensore
Il sensore realizzato dal team è fornito di quattro alloggiamenti nei quali sono inseriti gli organismi, tale sensore è altresì dotato di un fototransistor. Una membrana semipermeabile ricopre la superficie del chip, grazie ad essa le molecole circostanti sono in grado di stabilire un contatto con il suddetto sensore.
I fototransistor permettono poi di rilevare la quantità di radiazioni luminose che vengono prodotte dai batteri, i dati vengono poi direttamente inviati al proprio dispositivo (smartphone, tablet ecc.). L'intero processo verrebbe gestito da un'applicazione già compatibile con Android, sviluppata anch'essa dagli scienziati. Il sensore è formato da un cilindro della lunghezza di 1,5 pollici, per il suo funzionamento è richiesta invece una potenza di 13 microwatt. Una batteria da 2,7 ne permetterebbe l'uso continuativo per oltre un mese e mezzo.
Il team di Nadeau sostiene che si potrebbe alimentare il dispositivo anche utilizzando una cella voltaica che si avvale dei fluidi acidi dello stomaco per il suo funzionamento.
Una durata longeva della batteria è infatti indispensabile al fine di permettere un monitoraggio il più continuativo possibile.
Obiettivo
Lo scopo finale che si pone questo studio è quello di superare la procedura standard di analisi. Di fatto, procedure come colonscopia e gastroscopia risultano essere alquanto fastidiose per il paziente che ne fruisce. Grazie ai progressi auspicati dai ricercatori del MIT si potranno ottenere i medesimi risultati ingerendo una semplice capsula. Il prossimo step da affrontare è una progressiva riduzione dimensionale del dispositivo accompagnata da un costante monitoraggio delle tempistiche nelle quali i batteri riescono a mantenersi attivi nel tratto gastrointestinale.
La ricerca, edita sulla popolare rivista Science, ha ricevuto ingenti finanziamenti da multinazionali statunitensi e canadesi, le quali stanno organizzando le disposizioni finanziare per permettere un netto avanzamento del progetto.
