Investigadores de la Escuela de Ingeniería Viterbi de la USC han desarrollado sensores ingeribles que pueden ayudar en la detección temprana de enfermedades gastrointestinales.
Liderados por Yasser Khan, el equipo del Khan Lab ha creado cápsulas que, una vez ingeridas, pueden detectar gases estomacales y proporcionar seguimiento en tiempo real de su ubicación dentro del cuerpo.
Estas cápsulas, detalladas en un estudio próximo a publicarse en Cell Reports Physical Science, están diseñadas para identificar gases asociados con la gastritis y los cánceres gástricos.
«Fitbit intestinal»
La innovación clave es un sistema portátil que, combinado con una red neuronal entrenada, permite localizar las cápsulas dentro del tracto gastrointestinal. «Es como un ‘Fitbit para el intestino'», comenta Khan, subrayando el potencial de esta tecnología para la detección temprana de enfermedades.
La localización precisa de dispositivos ingeribles ha sido un reto en el campo de los sensores portátiles. Sin embargo, gracias a los avances en materiales y la miniaturización de la electrónica, el equipo de Khan ha logrado superar este obstáculo.
Utilizando una bobina portátil que genera un campo magnético, integrada en una camiseta, y un sistema de aprendizaje automático, han conseguido rastrear la posición de las cápsulas de manera efectiva. Esta es la primera vez que se logra estos resultados con un dispositivo portátil.
La segunda innovación del dispositivo radica en su material de detección. Las cápsulas están equipadas no solo con tecnología para el seguimiento de su ubicación, sino también con una membrana óptica selectiva a gases. Esta cambia su comportamiento electrónico en presencia de amoníaco, un componente del Helicobacter pylori, bacteria intestinal que puede indicar úlceras pépticas, cáncer gástrico o síndrome del intestino irritable.
Utilidad
El equipo de la USC ha probado estas cápsulas en diversos entornos, incluidos líquidos y simulaciones de intestino bovino. Según Khan, «el sistema ingerible con la bobina portátil es compacto y práctico, ofreciendo un camino claro para su aplicación en la salud humana.»
Actualmente, el dispositivo está en proceso de patente y los próximos pasos incluyen pruebas con modelos porcinos. Además de su uso en la detección temprana de enfermedades gastrointestinales, esta tecnología podría monitorear la salud cerebral, gracias a la conexión entre el intestino y el cerebro.
Khan aspira a desarrollar métodos no invasivos para detectar neurotransmisores relacionados con enfermedades neurodegenerativas como el Parkinson y el Alzheimer.