Un equipo de ingenieros del California Institute of Technology (Caltech) desarrolló un dispositivo que podría transformar el diagnóstico de enfermedades digestivas: PillTrek, una cápsula ingerible capaz de medir en tiempo real múltiples biomarcadores a lo largo del tracto gastrointestinal.
Según informó Caltech en un comunicado reciente, esta innovación ofrece una alternativa menos invasiva y más precisa a los métodos convencionales, como análisis fecales o biopsias.
A diferencia de las tecnologías actuales, que solo entregan datos puntuales y requieren procedimientos clínicos complejos, PillTrek permite recolectar información continua, adaptándose a las necesidades de cada paciente. El avance fue documentado en la revista Nature Electronics y marca un paso clave hacia una medicina más personalizada.
El intestino como centro de datos de la salud
El tracto gastrointestinal cumple funciones que van mucho más allá de la digestión: interviene en la producción de hormonas, neurotransmisores y células inmunitarias, con impacto directo sobre el metabolismo, el sistema inmune e incluso el estado de ánimo. Según comunicó Caltech, contiene una gran variedad de biomarcadores clave, como ácidos grasos, citocinas inflamatorias y compuestos vinculados al síndrome metabólico.
A pesar de su importancia, obtener información detallada del sistema digestivo ha sido históricamente difícil. Las herramientas disponibles resultan invasivas, costosas o poco prácticas para realizar monitoreos continuos. De allí la necesidad de desarrollar soluciones diferentes, que puedan entregar datos precisos sin recurrir a métodos agresivos.
Una cápsula diminuta con gran potencial
PillTrek mide apenas 7 milímetros de diámetro y 25 milímetros de largo, lo que la hace más pequeña que las cápsulas endoscópicas comerciales. Dentro de su reducido tamaño integra una estación electroquímica inalámbrica de bajo consumo, equipada con sensores simples, económicos y reconfigurables.
La cápsula es capaz de medir el pH, la temperatura y distintos biomarcadores durante su recorrido por el tracto gastrointestinal. A diferencia de otros dispositivos, puede realizar mediciones electroquímicas complejas en un entorno biológico altamente variable. Esto permite obtener un perfil dinámico y continuo de lo que sucede dentro del intestino, sin interrumpir la rutina del paciente.
Para probar la funcionalidad de PillTrek, el equipo la utilizó en modelos animales y en un intestino artificial, donde logró registrar simultáneamente el pH, la temperatura, los niveles de glucosa y del neurotransmisor serotonina. Estos indicadores son relevantes para monitorear enfermedades inflamatorias, metabólicas o del sistema nervioso entérico.
El estudio destacó que la cápsula puede entregar mediciones multiparamétricas en tiempo real, algo que representa una ventaja significativa frente a tecnologías que solo permiten evaluar un único parámetro por vez.
Un laboratorio portátil dentro del cuerpo
Wei Gao, profesor de ingeniería médica en Caltech y principal responsable del proyecto, resaltó la versatilidad de la cápsula: “Diseñamos esta cápsula para que fuera una plataforma muy versátil. Desde el punto de vista de la detección electroquímica, es muy potente. Tiene la capacidad de medir metabolitos, iones, hormonas como la serotonina y la dopamina, e incluso posiblemente proteínas. Y todo esto dentro del intestino, que es un entorno complejo”, afirmó en un comunicado de Caltech.
Esa flexibilidad permite adaptar el dispositivo a distintos perfiles clínicos, ajustando el tipo de sensores incorporados según el objetivo de cada estudio. Además, la plataforma puede ser optimizada para medir biomarcadores específicos en función de la enfermedad a diagnosticar o monitorear.
Uno de los logros técnicos más destacados por Caltech es la posibilidad de fabricar sensores de bajo costo mediante impresión 3D, utilizando sustratos plásticos. Esta técnica permite producir en masa los componentes necesarios para PillTrek, facilitando su adopción en entornos hospitalarios o ambulatorios.
La estación electroquímica dentro de la cápsula es reconfigurable, lo que significa que puede intercambiar diferentes tipos de sensores para adaptarse a nuevas aplicaciones clínicas. Esto convierte a PillTrek en una herramienta escalable para el diagnóstico digestivo de precisión.
Hacia una versión aún más miniaturizada
En colaboración con Azita Emami, profesora de ingeniería eléctrica y médica en Caltech y directora del Center for Sensing to Intelligence, el equipo trabaja en una nueva versión de PillTrek que incorpore transmisión inalámbrica de energía y componentes aún más pequeños. El objetivo es aumentar la comodidad del paciente y extender las posibilidades clínicas de uso.
Caltech señaló que la eficiencia energética y la miniaturización serán clave para integrar la cápsula en la práctica médica real, no solo como herramienta diagnóstica, sino también como plataforma de monitoreo a largo plazo en pacientes crónicos.
El equipo de investigación continuará perfeccionando PillTrek en busca de una herramienta aún más eficaz, cómoda y versátil. Con la mejora en la transmisión de energía y la reducción del tamaño de los componentes, se espera que esta cápsula se consolide como un dispositivo revolucionario para la medicina digestiva, capaz de ofrecer diagnósticos personalizados y menos invasivos para millones de personas en todo el mundo.
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