Une capsule ingérable pour l'échantillonnage du microbiote intestinal et des biomarqueurs

Les microbes intestinaux affectent la santé humaine, mais il y a encore beaucoup à apprendre, en partie parce qu'ils ne sont pas faciles à collecter. Mais les chercheurs rapportent maintenant dans ACS Nano qu'ils ont mis au point une capsule ingérable qui, dans des études sur des rats, a capturé des bactéries et d'autres échantillons biologiques lors de leur passage dans le tractus gastro-intestinal (GI).

Actuellement, les chercheurs obtiennent des microbes intestinaux en collectant des échantillons de selles ou en utilisant des techniques telles que la coloscopie ou l'endoscopie. Cependant, les échantillons de selles ne peuvent pas capturer tous les micro-organismes dans le tractus gastro-intestinal supérieur, et ils ne peuvent pas séparer les microbes des différentes parties du tractus. La coloscopie et l'endoscopie sont des procédures invasives, ce qui décourage certains patients. Sarvesh Kumar Srivastava et ses collègues ont voulu éviter ces inconvénients en concevant un appareil qui pourrait être avalé puis éliminé.

Les chercheurs ont développé un système de réaction autopolymérisable de monomère de diacrylate de poly(éthylène glycol), du chlorure de fer et de l'acide ascorbique - tous chargés dans de minuscules cylindres creux. Les microdispositifs cylindriques étaient conditionnés dans des capsules de gélatine miniatures, qui ont été recouverts d'une couche protectrice pour empêcher la digestion dans l'environnement acide de l'estomac.

Après avoir été nourris aux rats, les capsules sont restées protégées dans l'estomac mais se sont désintégrées dans le pH plus neutre de l'intestin grêle, libérer les micro-dispositifs. L'exposition au liquide intestinal a provoqué la polymérisation de la cargaison chimique des cylindres, former un hydrogel qui emprisonne les microbes et les biomarqueurs protéiques dans son environnement, un peu comme un instantané instantané de l'intestin. Les appareils, qui n'a pas causé d'inflammation ou de toxicité, ont ensuite été enlevés chirurgicalement - une étape qui, selon les chercheurs, sera remplacée par une élimination naturelle à l'avenir.

Des études de séquençage à haut débit ont montré que la population bactérienne capturée par les dispositifs ressemblait étroitement à celle de l'intestin. Les chercheurs ont également démontré que ces minuscules cylindres pouvaient être déclenchés sur une plage de pH pour administrer des produits biologiques, comme l'insuline, aux cellules dans une boîte de Pétri en présence de mucus intestinal. Cette technologie pourrait faire progresser la compréhension des interactions hôte-microbiome, fournir un aperçu de la progression de la maladie gastro-intestinale associée et ouvrir la voie à des thérapies intestinales personnalisées, dit l'équipe.

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