近日,一項刊登在國際雜志Small上的研究報告中,來自加拿大皇后大學(xué)的研究人員通過研究成功實現(xiàn)利用磁場來控制細(xì)菌攜帶藥物;文章中,研究人員重點對趨磁細(xì)菌(magnetotactic
bacteria,MTB)的運動性進(jìn)行研究,這種細(xì)菌能控制對磁場敏感的納米晶體,Carlos
Escobedo博士說道,趨磁細(xì)菌中含有一種名為磁小體(Magnetosomes)的小型細(xì)胞器,其類似于羅盤針一樣能幫助細(xì)菌在營養(yǎng)豐富的水生環(huán)境中進(jìn)行導(dǎo)航,而這種天生的特性是由地球的磁場所驅(qū)動的。
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圖片來源:Queen's University
在自然界中,趨磁細(xì)菌在地球循環(huán)中扮演著關(guān)鍵角色,其能通過運輸?shù)V物質(zhì)和有機(jī)物質(zhì)作為營養(yǎng)物來影響海洋生物地球化學(xué)環(huán)境;研究者闡明了趨磁細(xì)菌如何對磁場和電流產(chǎn)生反應(yīng),隨后他們引入強大的電流和磁場來觀察是否細(xì)菌依然能夠進(jìn)行導(dǎo)航。Rismani
Yazdi博士說道,當(dāng)我們增加磁場的流速率和強度時,我們很驚訝地發(fā)現(xiàn)趨磁細(xì)菌能夠發(fā)生強烈地運動并不斷調(diào)整來抵御電流的影響,當(dāng)研究者將磁鐵垂直于流體時,他們發(fā)現(xiàn),細(xì)菌甚至可以輕松通過一股強大的電流。
因此研究人員就可以成功指導(dǎo)趨磁細(xì)菌穿過復(fù)雜而快速的環(huán)境,因此未來科學(xué)家或許有望利用趨磁細(xì)菌將藥物通過人類的血流直接運輸?shù)侥[瘤位點;下一步研究者計劃將治療性的藥物與趨磁細(xì)菌結(jié)合來利用細(xì)菌幫助藥物運輸。通過聯(lián)合研究后,研究人員闡明了如何將當(dāng)前的癌癥治療藥物同細(xì)菌結(jié)合,以及如何操作使得細(xì)菌達(dá)到目的地之后卸下貨物。
研究者Madhuri
Koti說道,我們計劃進(jìn)一步深入研究來增強趨磁細(xì)菌靶向作用腫瘤的準(zhǔn)確率,同時我們也將會利用磁場來引導(dǎo)細(xì)菌從顯微鏡下微通道的一端移動到用于活組織檢查的癌癥組織樣本中。這項多學(xué)科的研究將能幫助研究人員闡明趨磁細(xì)菌在藥物運輸方法開發(fā)上的重要性和有效性。
最后研究者指出,細(xì)菌的天然特性或許能被科學(xué)家們有效開發(fā)來在復(fù)雜的環(huán)境中發(fā)揮作用,當(dāng)然了,該領(lǐng)域研究或許極具挑戰(zhàn)性,同時也將開啟藥物運輸及其它生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的新篇章。
原始出處:Saeed
Rismani Yazdi,Reza Nosrati,Corey A. Stevens, et al. Magnetotaxis
Enables Magnetotactic Bacteria to Navigate in Flow. Small, 2017;
1702982 DOI: 10.1002/smll.201702982