Sensores flexibles detectan movimiento en tracto digestivo

Un nuevo estudio describe cómo un sensor ingerible podría ayudar a diagnosticar los problemas causados por la desaceleración de los alimentos que fluyen a través del tracto gastrointestinal (GI).

 

Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, Cambridge, MA, EUA) y del Hospital Brigham and Women's (BWH; Boston, MA, EUA), han desarrollado un dispositivo ingerible, flexible, piezoeléctrico, que detecta la deformación mecánica dentro de la cavidad gástrica. El sensor se basa en circuitos electrónicos impresos sobre una poliimida unida a PZT, un material piezoeléctrico, que se coloca entre dos electrodos que proporcionan energía al sensor mediante el uso de ácidos gástricos para generar electricidad.

 

El sensor, que mide 2 por 2,5 centímetros, se puede enrollar y colocar en una cápsula que se disuelve después de ser ingerida. El sensor luego se adhiere a la pared del estómago o al revestimiento intestinal, donde mide las contracciones rítmicas del tracto digestivo mediante el seguimiento del voltaje generado cuando el PZT se deforma mecánicamente. A través de cables externos, el dispositivo puede generar datos de voltaje que se pueden usar para calcular cuánto se mueve la pared del estómago, así como para diferenciar cuándo se ingieren alimentos o líquidos.

 

Las capacidades del sensor se demostraron en modelos gástricos simulados tanto in vitro como ex vivo, que se usaron para cuantificar comportamientos clave en el tracto GI mediante el uso de modelos computacionales, y que se validaron en cerdos ambulatorios. Según los investigadores, en el futuro, los dispositivos piezoeléctricos ingeridos podrían detectar de manera segura variaciones mecánicas y cosechar energía mecánica dentro del tracto GI para el diagnóstico y el tratamiento de trastornos de la motilidad, así como para monitorizar la ingestión en aplicaciones bariátricas. El estudio fue publicado el 10 de octubre de 2017 en la revista Nature Biomedical Engineering.

 

“Este tipo de sensor podría facilitar el diagnóstico de trastornos digestivos que afectan la motilidad del tracto digestivo, provocando dificultad para tragar, náuseas, gases o estreñimiento”, dijo el autor principal, Giovanni Traverso, MD, PhD, del MIT. “Tener una ventana para saber lo que un individuo realmente ingiere en casa es útil, porque a veces es difícil para los pacientes realmente establecer un punto de referencia y saber cuánto es lo que se consume”.