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May 13, 2023

Capsule FLASH: prima

By NYU Abu DhabiMay 12, 2023 Researchers at NYU Abu Dhabi have developed an

Di NYU Abu Dhabi12 maggio 2023

I ricercatori della New York University di Abu Dhabi hanno sviluppato un dispositivo elettroceutico ingeribile, chiamato sistema FLASH, che modula l’asse intestino-cervello, influenzando i livelli di fame e potenzialmente trattando una serie di disturbi. Ispirato alla pelle della lucertola spinosa australiana, il dispositivo utilizza una capsula traspirante per fornire stimolazione elettrica al tessuto dello stomaco, influenzando l'ormone grelina che stimola la fame. Credito: New York University Abu Dhabi

Ispirate alla pelle traspirante della lucertola spinosa australiana, le capsule FLASH possono connettersi direttamente al tessuto dello stomaco per modulare gli ormoni che attivano la fame.

A team of researchers at NYU Abu Dhabi (NYUAD), led by Professor Khalil Ramadi, Director of the Laboratory for Advanced Neuroengineering and Translational Medicine, have developed a first-of-its-kind ingestible electroceutical device for the neuromodulation of the gut-brain axis, the signaling pathway between the gastrointestinal tract and central nervous system. The ingestible capsule is a non-invasive and precise method that could be used to modulate hunger levels and treat metabolic and neurologic diseases. This was developed in collaboration with Professor Giovanni Traverso of MITMIT is an acronym for the Massachusetts Institute of Technology. It is a prestigious private research university in Cambridge, Massachusetts that was founded in 1861. It is organized into five Schools: architecture and planning; engineering; humanities, arts, and social sciences; management; and science. MIT's impact includes many scientific breakthroughs and technological advances. Their stated goal is to make a better world through education, research, and innovation." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">MIT, coautore senior dello studio e James McRae, studente laureato al MIT, primo coautore dell'articolo pubblicato sulla rivista Science Robotics.

Crediti: Giancarlo Traverso (GT Reel Productions)

Il sistema FLASH utilizza elettrodi sulla sua superficie per fornire stimolazione elettrica al tessuto della mucosa dello stomaco. L’asse intestino-cervello regola diverse funzioni fisiologiche, tra cui l’alimentazione e il comportamento emotivo. I metodi farmaceutici e chirurgici esistenti per modulare l’asse, compreso l’impianto di elettrodi tramite intervento chirurgico, sono imprecisi, invasivi e sono stati associati a periodi di recupero significativi e rischi associati. Ispirandosi alla pelle traspirante di Moloch horridus, la lucertola spinosa australiana, FLASH presenta un rivestimento della capsula traspirante con motivi scanalati e una superficie idrofila (compatibile con l'acqua), che consente loro di bypassare il fluido gastrico nello stomaco e raggiungere contatto diretto elettrodo-tessuto.

"Gli elettroceutici, o terapie di stimolazione elettrica, sono emersi come la prossima frontiera della neuromodulazione. FLASH è uno dei primi elettroceutici ingeribili in grado di regolare precisi circuiti neuroormonali, evitando il disagio che i pazienti possono provare con trattamenti invasivi. Si potrebbero progettare futuri sistemi elettroceutici ingeribili e personalizzato per applicazioni specifiche oltre la stimolazione gastrica acuta a breve termine."— Professor Khalil Ramadi, Direttore del Laboratorio di Neuroingegneria Avanzata e Medicina Traslazionale

La stimolazione elettrica gastrica (GES) induce direttamente il rilascio dell'ormone grelina, che stimola la fame, dalla mucosa gastrica attraverso la stimolazione endoscopica. È stato dimostrato che l’ingestione orale della capsula FLASH modula i livelli dell’ormone grelina in modo significativo e ripetuto. Nell'articolo intitolato Bioinspired, fluid-wicking, ingestible electroceutical capsules for fame-regulation ormone modulation pubblicato il 26 aprile, i ricercatori riportano il processo di sviluppo delle capsule FLASH, che vengono ingerite, forniscono stimolazione allo stomaco e quindi espulse in modo sicuro. Le capsule sono alimentate da batterie ingeribili, che hanno dimostrato di fornire stimolazione per 20 minuti e poi essere espulse entro due settimane dall'ingestione negli animali di grandi dimensioni.