Muestras de cápsulas inspiradas en corales ocultan bacterias intestinales

El microbioma intestinal se ha vinculado a afecciones que van desde trastornos inmunitarios hasta problemas de salud mental. Sin embargo, las pruebas de heces convencionales a menudo no logran detectar las poblaciones bacterianas en el intestino delgado. Esta región, la superficie mucosa más grande del cuerpo, es crucial para las interacciones entre el huésped y el microbioma, el metabolismo y la inmunidad, pero sigue siendo difícil de acceder. Investigadores han desarrollado una cápsula ingerible que recolecta pasivamente microbios del tracto digestivo superior, ofreciendo una visión más clara de las comunidades bacterianas ocultas que las pruebas de heces convencionales no detectan.

El dispositivo, denominado cápsula CORAL (Red Repetitiva Celularmente Organizada), fue desarrollado por investigadores de la Escuela de Ingeniería Tandon de la Universidad de Nueva York (Brooklyn, NY, EUA) en colaboración con la Universidad de Nueva York en Abu Dabi (Abu Dabi, EAU). Inspirado en las estructuras porosas de los corales marinos, se fabrica en un solo paso de impresión 3D y no contiene piezas móviles, componentes electrónicos ni imanes. Su diseño se basa en Superficies Mínimas Triplemente Periódicas (TPMS) definidas matemáticamente, formando una red laberíntica que atrapa las bacterias y permite su tránsito seguro por el tracto digestivo.

Un recubrimiento especial garantiza que la cápsula solo comience a muestrear una vez que llega al intestino delgado, lo que evita la contaminación por ácido estomacal. En estudios con animales, la cápsula capturó con éxito poblaciones microbianas distintas que diferían significativamente de las muestras fecales. Los hallazgos, publicados en Device, mostraron niveles más altos de bacterias beneficiosas como Lactobacillus, lo que demuestra que la cápsula puede revelar comunidades microbianas que los métodos convencionales no detectan.

La simplicidad y escalabilidad de la cápsula la convierten en una herramienta prometedora para la investigación del microbioma y el diagnóstico clínico. A diferencia de los dispositivos existentes, proporciona un método pasivo y no invasivo para mapear ecosistemas microbianos in situ. Los investigadores planean escalar la cápsula al tamaño de una píldora, desarrollar métodos de extracción fiables y realizar pruebas de seguridad antes de los ensayos en humanos.

"Diseñamos CORAL para que fuera lo más simple posible, sin baterías ni componentes electrónicos, simplemente una estructura matemáticamente precisa que aprovecha el movimiento natural del intestino para tomar muestras de bacterias", afirmó Hanan Mohammed, autor principal del estudio. "Nos da acceso a comunidades bacterianas que hasta ahora habían sido invisibles para los investigadores".

Enlaces relacionados:
Escuela de Ingeniería Tandon de la Universidad de Nueva York
Universidad de Nueva York en Abu Dabi

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