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Natura (2023) Cita questo articolo

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Le molecole transitorie nel tratto gastrointestinale come l’ossido nitrico e l’idrogeno solforato sono segnali chiave e mediatori dell’infiammazione. A causa della loro natura altamente reattiva e della durata estremamente breve nel corpo, queste molecole sono difficili da rilevare. Qui sviluppiamo un dispositivo miniaturizzato che integra biosensori probiotici geneticamente modificati con un fotorilevatore progettato su misura e un chip di lettura per tracciare queste molecole nel tratto gastrointestinale. Sfruttando la specificità molecolare dei sensori viventi1, abbiamo codificato geneticamente i batteri per rispondere alle molecole associate all’infiammazione producendo luminescenza. I circuiti di lettura elettronica a basso consumo2 integrati nel dispositivo convertono la luce emessa dai batteri incapsulati in un segnale wireless. Dimostriamo il monitoraggio in vivo dei biosensori nel tratto gastrointestinale di modelli animali piccoli e grandi e l'integrazione di tutti i componenti in un fattore di forma inferiore a 1,4 cm3 compatibile con l'ingestione e in grado di supportare la comunicazione wireless. Con questo dispositivo, malattie come la malattia infiammatoria intestinale potrebbero essere diagnosticate prima di quanto sia attualmente possibile e la progressione della malattia potrebbe essere monitorata in modo più accurato. Il rilevamento wireless di molecole di breve durata associate alla malattia con il nostro dispositivo potrebbe anche supportare la comunicazione tempestiva tra pazienti e operatori sanitari, nonché cure personalizzate a distanza.

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Tutti i dati sono forniti nel documento e nelle informazioni integrative. Sequenze genetiche e plasmidi sono stati depositati nel repository Addgene con gli identificatori Addgene 199782–199792.

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