Учёные из Университета Ватерлоо, возглавляемые профессором химической инженерии доктором Йилан Лю, разработали способ превращения обычных кишечных бактерий в эффективных производителей наночастиц для медицины. Речь идёт о бактериальных мембранных везикулах (BMVs) — наноразмерных пузырьках, чья ширина составляет одну тысячную толщины человеческого волоса.
Кишечные бактерии, используемые в исследовании, были подвергнуты генной модификации. Во-первых, генетически заложена повышенная секреция BMVs, во-вторых, в мембрану бактерий внедрён специальный белок-оболочка. Эти инновации позволили увеличить выход BMVs в 140 раз по сравнению с естественным уровнем.
В отличие от традиционных методов, использующих химикаты, новая технология полностью химически чиста и экологична. Это делает производство наночастиц безопаснее и дешевле для дальнейшего внедрения в клиническую практику.
BMVs обладают уникальными свойствами: они способны активировать иммунную систему, что особенно важно при лечении заболеваний с пониженным иммунным ответом, например, воспалительных заболеваний кишечника (IBD). Эксперименты показали, что введённые в организм генетически модифицированные бактерии стимулируют иммунные клетки в кишечнике.
Для отслеживания движения бактерий от желудка до кишечника команда использовала флуоресцентную визуализацию. Этот подход подтвердил возможность прицельной доставки лекарств и питательных веществ непосредственно в нужные отделы желудочно-кишечного тракта.
Полученные результаты открывают перспективы создания новых платформ для доставки вакцин, лекарственных препаратов и целевых питательных комплексов. Такая технология может сделать медицинские препараты более эффективными, доступными и дешевыми для разных стран мира.
В ближайших планах — применение метода к патогенным бактериальным штаммам, например, используемым при производстве вакцины против менингита. Это позволит значительно повысить производительность и снизить затраты на вакцины.
Исследование опубликовано в журнале ACS Nano. В качестве дальнейшего направления рассматривается использование BMVs как пробиотических добавок для улучшения усвоения жирорастворимых питательных веществ, таких как бета-каротин. Ведётся поиск партнёров для реализации этого проекта и продвижения новой технологии на рынок.
Изображение носит иллюстративный характер
Кишечные бактерии, используемые в исследовании, были подвергнуты генной модификации. Во-первых, генетически заложена повышенная секреция BMVs, во-вторых, в мембрану бактерий внедрён специальный белок-оболочка. Эти инновации позволили увеличить выход BMVs в 140 раз по сравнению с естественным уровнем.
В отличие от традиционных методов, использующих химикаты, новая технология полностью химически чиста и экологична. Это делает производство наночастиц безопаснее и дешевле для дальнейшего внедрения в клиническую практику.
BMVs обладают уникальными свойствами: они способны активировать иммунную систему, что особенно важно при лечении заболеваний с пониженным иммунным ответом, например, воспалительных заболеваний кишечника (IBD). Эксперименты показали, что введённые в организм генетически модифицированные бактерии стимулируют иммунные клетки в кишечнике.
Для отслеживания движения бактерий от желудка до кишечника команда использовала флуоресцентную визуализацию. Этот подход подтвердил возможность прицельной доставки лекарств и питательных веществ непосредственно в нужные отделы желудочно-кишечного тракта.
Полученные результаты открывают перспективы создания новых платформ для доставки вакцин, лекарственных препаратов и целевых питательных комплексов. Такая технология может сделать медицинские препараты более эффективными, доступными и дешевыми для разных стран мира.
В ближайших планах — применение метода к патогенным бактериальным штаммам, например, используемым при производстве вакцины против менингита. Это позволит значительно повысить производительность и снизить затраты на вакцины.
Исследование опубликовано в журнале ACS Nano. В качестве дальнейшего направления рассматривается использование BMVs как пробиотических добавок для улучшения усвоения жирорастворимых питательных веществ, таких как бета-каротин. Ведётся поиск партнёров для реализации этого проекта и продвижения новой технологии на рынок.
