Sensor de tamanho de comprimido cheira gases à medida que passa pelo intestino

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Pesquisadores testaram o sensor eletrônico em sete pessoas saudáveis ​​e descobriram que o dispositivo podia detectar com precisão as concentrações de hidrogênio, dióxido de carbono e oxigênio em tempo real, enquanto passava pelo corpo, de acordo com o estudo, publicado ontem (8 de janeiro) em a revista Nature Electronics.

Embora os resultados do sensor ainda precisem ser testados em um grupo maior de pessoas, inclusive em indivíduos com problemas intestinais, o uso do sensor poderá um dia levar a menos procedimentos invasivos, como colonoscopias, disseram os pesquisadores.

A cápsula é do tamanho de uma pílula grande - apenas 2,6 cm por 1 centímetro. Desde o momento em que é engolido até o momento em que é excretado entre um e dois dias depois, a cápsula envia dados sobre as concentrações de gases do intestino a cada 5 minutos para um dispositivo portátil fora do corpo. Este dispositivo, por sua vez, usa Bluetooth para enviar os dados para um aplicativo para smartphone.

Um desenho 3D (A) mostra como a cápsula com sensor de gás é projetada; uma foto (B) da cápsula de gás embalada e seu dispositivo receptor. (Crédito da imagem: Kalantar-zadeh K. et al., Nature Electronics, 2018.)

Surpresa do sensor

Além de retransmitir dados em tempo real sobre as concentrações de gases no intestino de uma pessoa, o estudo com cápsulas revelou que o estômago humano possui um sistema de proteção anteriormente desconhecido. Esse sistema entra em ação se compostos estranhos permanecerem no estômago por muito tempo, provocando o estômago a liberar substâncias químicas oxidantes para quebrar e destruí-las, descobriram os pesquisadores.

"Esse mecanismo imunológico nunca foi relatado antes", disse o autor principal do estudo, Kourosh Kalantar-zadeh, professor da Escola de Engenharia do Instituto Real de Tecnologia de Melbourne, na Austrália, em comunicado.

Além disso, a cápsula mostrou que o cólon, ou intestino grosso, pode conter oxigênio, pois as pessoas em uma dieta rica em fibras tinham altas concentrações de oxigênio em seus dois pontos. "Isso contradiz a antiga crença de que o cólon é sempre livre de oxigênio", disse Kalantar-zadeh à Live Science.

Essa descoberta relacionada ao oxigênio pode ajudar os pesquisadores a entender como certas condições, como o câncer de cólon, se desenvolvem, disse ele.

Se for aprovada, a cápsula pode revolucionar a maneira como os médicos diagnosticam distúrbios intestinais e até ajudá-los a avaliar a dieta de um paciente, disse ele. Isso porque cada doença provavelmente tem sua própria assinatura de concentrações de gases, de modo que as leituras das cápsulas permitiriam que os médicos identificassem qualquer problema que um paciente esteja enfrentando, disse ele.

Espera-se que um estudo maior com mais de 300 pacientes seja concluído em 2019, observou Kalantar-zadeh. Não está claro quanto custará a cápsula se for lançada no mercado, mas os pesquisadores "esperam entregá-la a pacientes com menos de US $ 200 no primeiro estágio", disse ele.

As dimensões (C) da cápsula; e (D) um desenho mostrando gás penetrando na membrana, permitindo que o gás atinja os elementos sensores. (Crédito da imagem: Kalantar-zadeh K. et al., Nature Electronics, 2018.)

Um teste de respiração melhor

Os cientistas fabricaram o sensor eletrônico depois que um gastroenterologista (um médico especializado no trato gastrointestinal e no fígado) perguntou se os pesquisadores poderiam tornar os testes respiratórios diagnósticos mais confiáveis ​​para condições intestinais, já que a maioria dos testes respiratórios é confiável apenas 60% a 70% dos pacientes. Kalantar-zadeh disse. Esses testes respiratórios são usados ​​para diagnosticar condições como crescimento bacteriano do intestino delgado e síndrome do intestino irritável, medindo as concentrações de gases.

No entanto, os pesquisadores não foram capazes de produzir um teste de respiração melhor, disse ele. Isso ocorre porque a quantidade e a concentração de gases produzidos no intestino mudam quando chegam aos pulmões, disse ele.

"Então, começamos a fabricar um dispositivo, nossa cápsula, para medir os gases 'diretamente' onde são gerados no intestino", disse Kalantar-zadeh.

Opiniões externas

A cápsula é uma "nova ferramenta que pode nos ajudar a decifrar as complexas interações entre o hospedeiro, as bactérias intestinais e a dieta que determinam nossa saúde ou doença", disse o Dr. Premysl Bercik, professor associado do Departamento de Medicina da Universidade McMaster, no Canadá, que não participou do estudo.

É intrigante o fato de a cápsula ter encontrado altos valores de oxigênio no cólon, disse Bercik à Live Science, mas acrescentou que "precisamos ser cautelosos ao interpretar esses resultados ... são necessários mais dados para entender a química complexa que ocorre em nossos intestinos".

Enquanto isso, esse dispositivo pode ser benéfico em pacientes com síndrome do intestino irritável ou supercrescimento bacteriano do intestino delgado, disse o Dr. Priya Kathpalia, professor assistente de medicina da Universidade da Califórnia, na Divisão de Gastroenterologia de São Francisco. Isso ocorre porque a cápsula pode ajudar os pacientes a saber se precisam fazer mudanças na dieta ou procurar tratamento médico, disse Kathpalia à Live Science.

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