Biosensores acústicos probióticos para imágenes no invasivas de inflamación intestinal

Área de la Ciencia:

• Biotecnología
• Microbiología
• Imágenes médicas

Sus antecedentes:

• Las enfermedades inflamatorias intestinales (EII) presentan desafíos de diagnóstico y seguimiento, que a menudo requieren procedimientos invasivos.
• Los probióticos diseñados actualmente para la detección de biomarcadores gastrointestinales (GI) tienen limitaciones en la resolución de la señal.
• Las imágenes de ultrasonido ofrecen una alternativa no invasiva, accesible y de alta resolución para las imágenes in vivo.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar nuevos biosensores probióticos para la imagen de ultrasonido in situ de las afecciones gastrointestinales.
• Diseñar una bacteria clínicamente aprobada para detectar biomarcadores inflamatorios y producir contraste de ultrasonido.
• Superar las limitaciones de los métodos de diagnóstico actuales para la EII y otras enfermedades gastrointestinales.

Principales métodos:

• Diseñó la bacteria probiótica E. coli Nissle para detectar biomarcadores inflamatorios.
• Incorpora la expresión de vesículas de gas para la generación de señales de ultrasonido.
• Circuitos de señalización biomolecular optimizados para la sensibilidad y la estabilidad de la señal.
• Validaron los biosensores in vivo utilizando ultrasonido para obtener imágenes de la inflamación inducida por antibióticos en ratones.

Principales resultados:

• Se han diseñado con éxito biosensores probióticos de E. coli Nissle capaces de producir contraste de ultrasonido.
• Se ha demostrado la detección in vivo de la inflamación inducida por antibióticos en ratones utilizando los biosensores diseñados.
• Se ha conseguido una detección sensible de los biomarcadores de tiosulfato y tetracionato.
• Valida el potencial para imágenes no invasivas de la inflamación gastrointestinal.

Conclusiones:

• Los biosensores probióticos vinculados con imágenes de ultrasonido representan un enfoque prometedor y no invasivo para diagnosticar y monitorear afecciones gastrointestinales como la EII.
• Esta tecnología podría reducir significativamente la necesidad de procedimientos invasivos, haciendo el diagnóstico más accesible y rentable.
• Un mayor desarrollo podría conducir a mejores resultados para los pacientes a través de un monitoreo más precoz y frecuente de la enfermedad.