Este sensor ingerible, cuya ubicación se puede monitorear a medida que se mueve a través del tracto digestivo, es un avance que podría ayudar a los médicos a diagnosticar más fácilmente los trastornos de la motilidad gastrointestinal, como la enfermedad por reflujo gastroesofágico y la gastroparesia. crédito: MIT
Las píldoras tragables utilizan campos magnéticos para rastrear el movimiento a través del tracto gastrointestinal con mayor resolución y precisión.
Un equipo de investigadores dirigido por Khalil Ramadi, profesor asistente de bioingeniería en NYU Abu Dhabi (NYUAD), ha desarrollado un nuevo sistema no invasivo para facilitar el diagnóstico y tratamiento de trastornos de la motilidad gastrointestinal. Para rastrear el movimiento de una «píldora inteligente» ingerible a través del tracto gastrointestinal (GI), los investigadores generaron gradientes de campo magnético 3D utilizando bobinas electromagnéticas de alta frecuencia que codifican cada punto espacial con una magnitud de campo magnético distinta. La “píldora inteligente” mide y transmite la magnitud del campo para determinar su ubicación precisa, que luego se comunica a un teléfono inteligente mediante tecnología Bluetooth.
Las «píldoras inteligentes» existentes no ofrecen el gran campo de visión (FOV), la alta resolución espacial y la operación completamente inalámbrica que permite el gradiente de campo magnético 3D desarrollado por los investigadores. Esta nueva tecnología tiene potencial para uso futuro en aplicaciones clínicas, como un diagnóstico más preciso y eficiente de trastornos gastrointestinales y una orientación precisa de intervenciones terapéuticas y procedimientos mínimamente invasivos.
Un ejemplo del tamaño del sensor. crédito: MIT
El dispositivo inalámbrico ingerible detecta y transmite su campo magnético local a un receptor externo. El campo magnético se aplica mediante electroimanes que se pueden incorporar en mochilas y chaquetas para una evaluación más realista de la motilidad gastrointestinal, el movimiento de los alimentos desde la boca a través de la faringe (garganta), el esófago, el estómago, los intestinos delgado y grueso y fuera del cuerpo. , mientras los pacientes viven sus vidas. Este sistema se ha modelado con éxito en los sistemas gastrointestinales de animales grandes. Los hallazgos se informan en el artículo titulado «Píldoras inteligentes con reconocimiento de ubicación para el monitoreo inalámbrico de la dinámica gastrointestinal», publicado hoy (13 de febrero de 2023) en la revista Nature Electronics.
Se estima que los trastornos gastrointestinales afectan a más de un tercio de la población mundial, por lo que es crucial desarrollar enfoques de diagnóstico y tratamiento más precisos y efectivos. Específicamente, varias enfermedades, como la enfermedad por reflujo gastroesofágico y la gastroparesia, pueden resultar de una motilidad intestinal anormal, donde los alimentos ingeridos pasan demasiado rápido o demasiado lento, lo que hace que el seguimiento de la velocidad de los alimentos en el intestino sea especialmente valioso. La tecnología existente utiliza procedimientos invasivos, como endoscopias o radiación de rayos X potencialmente dañina, y con frecuencia requiere una evaluación repetida en un entorno hospitalario. La “píldora inteligente” recientemente desarrollada ofrece un FOV que es más de tres órdenes de magnitud mayor que el ofrecido por los microdispositivos anteriores, lo que permite una alternativa más amplia, no invasiva, conveniente y altamente precisa.
«La píldora inteligente que desarrolló nuestro equipo representa un enfoque más accesible y eficiente para evaluar la motilidad gastrointestinal que puede beneficiar tanto a los pacientes como a los médicos», dijo Ramadi. “Esta es una nueva frontera para el diagnóstico y tratamiento médico basado en la evidencia y tiene el potencial, con mayor investigación y perfeccionamiento, de revolucionar la forma en que podemos abordar de manera más efectiva los desafíos de salud que afectan a millones de personas en todo el mundo.
Referencia: «Microdispositivos ingeribles con reconocimiento de ubicación para el control inalámbrico de la dinámica gastrointestinal» por Saransh Sharma, Khalil B. Ramadi, Nikhil H. Poole, Shriya S. Srinivasan, Keiko Ishida, Johannes Kuosmanen, Josh Jenkins, Fatemeh Aghlmand, Margaret B Swift, Mikhail G. Shapiro, Giovanni Traverso y Azita Emami, 13 de febrero de 2023, Nature Electronics.
DOI: 10.1038/s41928-023-00916-0
Ramadi es el autor principal del estudio, junto con Saransh Sharma, estudiante de posgrado en Caltech. Giovanni Traverso (MIT), Mikhail Shapiro y Azita Emami son los autores principales del artículo.
Financiamiento: Fundación Nacional de Ciencias, Iniciativa de Innovación Rothenberg, Instituto de Investigación Médica Heritage
