中新網(wǎng)北京7月29日電 (記者 孫自法)中國(guó)研究團(tuán)隊(duì)最新合作研發(fā)出一種可由智能手機(jī)控制的可吞服膠囊，能實(shí)現(xiàn)和控制與豬腸道中工程化細(xì)菌的雙向通信。研究人員認(rèn)為，這項(xiàng)研究可為結(jié)腸炎等疾病的新診斷和治療策略奠定基礎(chǔ)。
由天津大學(xué)、西北農(nóng)林科技大學(xué)兩所高校團(tuán)隊(duì)合作完成的這一微生物學(xué)成果論文，于北京時(shí)間7月28日夜間在施普林格·自然旗下專業(yè)學(xué)術(shù)期刊《自然-微生物學(xué)》上線發(fā)表。
研究團(tuán)隊(duì)介紹說(shuō)，腸道微生物已知能影響健康，但還不清楚人們能否調(diào)控它們。細(xì)菌(如大腸桿菌)可經(jīng)工程化改造在動(dòng)物體內(nèi)定點(diǎn)遞送藥物，但它們一旦進(jìn)入體內(nèi)，就很難與之通信或控制其行為。
在本項(xiàng)研究中，論文共同通訊作者、天津大學(xué)王漢杰教授和劉奪副研究員與西北農(nóng)林科技大學(xué)杜濤峰副教授及他們的同事一起，通過(guò)改造大腸桿菌，使之能夠與可吞服的智能膠囊用光信號(hào)通信。研究團(tuán)隊(duì)利用一個(gè)與膠囊通過(guò)藍(lán)牙連接的智能手機(jī)APP，成功觀察和控制了這種通信。
作為概念驗(yàn)證，研究團(tuán)隊(duì)為3只誘發(fā)結(jié)腸炎的豬通過(guò)吞服的方式攝入改造后的大腸桿菌，這些細(xì)菌在檢測(cè)到硝酸鹽(結(jié)腸炎標(biāo)志物)時(shí)會(huì)發(fā)光。智能膠囊內(nèi)置了定制印刷電路板，由3節(jié)紐扣電池供電，被豬攝入后檢測(cè)到這些光信號(hào)，就會(huì)將信號(hào)傳送到手機(jī)應(yīng)用程序。通過(guò)應(yīng)用程序，研究團(tuán)隊(duì)指令膠囊閃爍LED發(fā)光，這會(huì)激活大腸桿菌的光敏遺傳回路，觸發(fā)抗炎抗體的分泌，從而緩解結(jié)腸炎。
研究團(tuán)隊(duì)總結(jié)認(rèn)為，他們研發(fā)的這一技術(shù)，通過(guò)提升對(duì)活體動(dòng)物體內(nèi)工程化改造細(xì)菌的行為的控制，有望加強(qiáng)基于微生物的精準(zhǔn)診斷和治療。未來(lái)進(jìn)一步優(yōu)化該技術(shù)系統(tǒng)，使其支持多輪通訊和臨床測(cè)試，將有望應(yīng)用于人類疾病的治療。(完)
