Colonoscopias fora do caminho – pesquisadores em Sensor ACS O relatório diz que eles criaram minúsculas microesferas cheias de bactérias que podem detectar a presença de sangue, um sinal importante de doença gastrointestinal. Essas microesferas funcionam como pequenas “pílulas” que podem ser engolidas e contêm partículas magnéticas para que possam ser facilmente coletadas nas fezes. O sensor detectou sangramento gastrointestinal minutos após passar por um modelo de camundongo com colite. A equipe observa que eventualmente o mesmo sistema bacteriano poderá ser projetado para identificar outras doenças relacionadas ao intestino.
“Esta tecnologia fornece um novo paradigma para a detecção rápida e não invasiva de doenças gastrointestinais”, disse Ying Zhou, coautor do estudo.
Por que são necessários diagnósticos intestinais mais simples e não invasivos
Milhões de pessoas nos Estados Unidos têm cancro colorrectal ou doença inflamatória intestinal, incluindo colite, que pode causar hemorragia intestinal, diarreia e dor abdominal. A colonoscopia continua sendo a ferramenta diagnóstica padrão-ouro. Baseia-se em um endoscópio, um dispositivo flexível com uma câmera que é cuidadosamente guiada pelo intestino grosso. Embora forneça informações médicas valiosas, muitas pessoas hesitam em se submeter ao procedimento porque requer uma preparação extensa e pode parecer invasivo. Para desenvolver alternativas, Zhou, Bang-Ce Ye, Zhen-Ping Zou e colegas estão explorando o uso de bactérias para detectar biomarcadores como o heme, um componente dos glóbulos vermelhos que sinaliza sangramento no intestino.
Construindo um sensor bacteriano que sobrevive à digestão
Os projetos anteriores de bactérias da equipe brilharam quando encontraram o heme, mas as primeiras versões quebraram durante a digestão e foram difíceis de reciclar posteriormente. No novo estudo, os investigadores protegeram as bactérias encapsulando-as com partículas magnéticas dentro de pequenas gotas de alginato de sódio, um ingrediente espessante comum nos alimentos. Isso cria microesferas de hidrogel fortes que podem passar pelo trato digestivo e ser removidas das fezes por meio de ímãs. Testes laboratoriais preliminares confirmaram que o escudo de hidrogel permitiu que as bactérias sobrevivessem a condições que simulavam a digestão, ao mesmo tempo que permitiam que o heme alcançasse o sensor e desencadeasse a emissão de luz.
Testando microesferas em modelo de colite de camundongo
Os pesquisadores então administraram as microesferas por via oral a camundongos com graus variados de colite, desde ausência de atividade da doença até inflamação grave. Depois que as esferas passaram pelo trato gastrointestinal, a equipe usou ímãs para recuperá-las e relatou três descobertas principais:
- A limpeza do grânulo e a análise do sinal demoram aproximadamente 25 minutos.
- À medida que a gravidade da doença aumentava, o sensor produzia um sinal luminoso mais forte, indicando níveis mais elevados de heme em animais com colite mais grave.
- Testes em ratos saudáveis mostraram que as microesferas eram biocompatíveis e seguras.
Potencial futuro para testes em humanos e monitoramento de doenças
Embora a tecnologia ainda não tenha sido avaliada em humanos, os investigadores dizem que sensores bacterianos encapsulados poderão um dia ajudar a diagnosticar doenças gastrointestinais, monitorizar a resposta ao tratamento e monitorizar alterações nas doenças ao longo do tempo.
Os autores agradecem à Fundação Nacional de Ciências Naturais da China, ao Programa Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento e à Fundação de Pós-Doutorado em Ciências da China pelo financiamento.
