...
De darmen zijn een biochemisch midden dat constant allerhande moleculen produceert, waarvan sommige wijzen op stoornissen of ziekten. Als je die zou kunnen detecteren, zou je gemakkelijker maag-darmaandoeningen kunnen diagnosticeren. Vandaar de uitvinding van de vorsers van het MIT. Ze hebben een microbio-elektronische capsule ontwikkeld, Imbed (ingestible micro-bioelectronic) genoemd, die informatie verzamelt in het hele spijsverteringskanaal."Door biosensorbacteriën te combineren met een draadloze elektronische miniatuurafleescapsule , kunnen we nagenoeg in real time biologische signalen detecteren in zones van het menselijke lichaam die moeilijk toegankelijk zijn", legt Timothy Lu, gewoon hoogleraar elektrische engineering van het MIT en coauteur van de studie, uit.Het principe is eenvoudig: we hebben genetische gemanipuleerde, onschadelijke bacteriën (gewijzigde E. coli) gemaakt die bepaalde moleculen kunnen detecteren. We hebben die verpakt in een semipermeabele membraan die die moleculen doorlaat. De membraan zit vervat in een capsule, die bestaat uit elektronische circuits.De capsule wordt ingeslikt. Tijdens het traject in het spijsverteringskanaal detecteren de bacteriën haemmoleculen en reageren daarop met een lichtsignaal. Die bioluminescentie wordt opgevangen door fototransistoren en daarna omgezet in een elektrisch signaal, dat zelf via elektromagnetische golven wordt doorgestuurd naar een extern apparaat zoals een smartphone. Het geheel wordt gevoed met een knopbatterij in de capsule.Het systeem werd eerst uitgetest in vitro, waarbij de capsule met bacteriën in een bloederige oplossing werd gelegd. Na dertig minuten werd bioluminescentie waargenomen. De vorsers hebben dan een bloedoplossing toegediend aan drie varkens en hebben dan de Imbed via een sonde in de maag gebracht. Resultaat: de capsule begon na 52 minuten signalen uit te zenden die wezen op de aanwezigheid van bloed. Die signalen waren maximaal na twee uur. Bij drie controledieren (zonder bloedoplossing) zond de capsule geen signalen uit. De Imbed is ongeveer drie cm lang en één cm breed. Het is dus moeilijk om zo'n dikke "pil" in te slikken. Maar de Imed werd uitgetest bij varkens, en die nemen het daar niet zo nauw mee. De uitvinders gaan nu proberen het systeem te verkleinen tot de grootte van een gewone capsule van één cm en zouden dan tests willen uitvoeren bij de mens. Volgens hen zou zo'n wegwerpcapsule of een capsule die enkele dagen of weken in het spijsverteringskanaal blijft zitten, continu signalen kunnen sturen naar de arts.Het 'proof of concept' is dus geleverd. Op termijn is het de bedoeling capsules te ontwikkelen om allerhande maag-darmaandoeningen te diagnosticeren. (referenties: Science, 25 mei 2018, DOI: 10.1126/science.aat8658, en MIT News en video, 24 mei 2018)http://science.sciencemag.org/content/360/6391/915http://news.mit.edu/2018/ingestible-bacteria-on-a-chip-help-diagnose-disease-0524