用于开发Biotherapeutics涂层保护细菌

人类的肠道是数千种细菌,其中某些细菌有可能治疗各种胃肠疾病。一些物种可能有助于防治结肠癌,而其他人可以帮助治疗或预防感染等梭状芽孢杆菌。

发展的障碍之一,这些“活biotherapeutics”是许多物种可能是有益的氧气而受损,很难制造、储存和交付。麻省理工学院的化学工程师已经表明他们可以保护那些帮助他们生存的细菌与涂料的制造过程。

在一项研究中出现的今天美国化学学会杂志》上,研究人员发现他们可以使用涂料的应变大肠杆菌以及另一个物种,可能帮助消化的植物淀粉。涂料可以应用于许多其他物种,他们说。

“我们相信这种涂料可以用于保护任何微生物的兴趣,”爱丽儿福斯特说,雷蒙德和海伦圣劳伦职业发展化学工程教授和这项新研究的资深作者。“我们认为有微生物可以帮助与多种疾病,我们可以制造和生产保护他们。”

麻省理工学院博士后帮派风扇是该研究的第一作者。取了Wasuwanich,麻省理工学院本科,马列拉Rodriguez-Otero,前麻省理工学院材料研究实验室夏天学者,也是这篇论文的作者。

保护涂层

大多数生活在人类肠道的微生物厌氧,氧和他们有不同程度的敏感性。有些可以容忍一点氧气,而对另一些人来说,氧气是致命的。

这很难测试他们的潜能作为人类疾病的治疗,因为细菌需要冻干和制定胶囊用于治疗。在这项研究中,福斯特和她的同事们决定尝试保护厌氧细菌通过涂层材料由金属离子和有机化合物称为多酚。

当多酚和金属离子被放入了一个解决方案,它们形成一个二维栅格板。在这项研究中,研究人员用铁,这是适合人类食用,和三个多酚都归类为肝(通常被认为是安全的),美国食品和药物管理局:没食子酸、丹宁酸和儿茶素,在茶和其他植物产品。

如果细菌也添加到解决方案,材料这种涂层在单个细菌细胞。这种涂层保护细菌在冷冻干燥和制造过程。研究人员表明,涂层细胞健康和能够执行正常的细胞活动,尽管他们被暂时抑制增长。

当暴露在酸性环境中,如胃,涂层分解和释放细菌。

部署细菌

的菌株,研究人员用来测试涂层叫多形拟。这个物种,专业酶消化碳水化合物,似乎更丰富的健康人肠道微生物组。但是,它很难研究这些细菌如何促进健康如果biotherapeutics,因为他们非常敏感的氧气。

细菌与这种类型的保护涂层也可以用于农业应用,如帮助让作物更加耐压力。涂料的另一个可能的应用程序是使用它来保护微生物作为疫苗。卡介苗,包括牛版本的微生物引起肺结核,很难生产,必须在低温下保存。涂料用保护层可以消除需要冷藏和简化分布,福斯特说。

“如果我们可以删除需要冷藏和运输,我们认为这将使很多疗法更加普及,”她说。

研究由MIT-Deshpande中心,麻省理工学院的本科生研究项目机会,麻省理工学院的材料研究实验室MRSEC美国国家科学基金会的项目。

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