Schematisk illustration av nanokonstruerad bakteriebaserad optisk cancerimmunotheranostik. Kredit:Eijiro Miyako från JAIST
Det finns ett stort intresse för att förstå och designa nanokonstruerade bakterier för att bekämpa olika dödliga cancersjukdomar. Men konventionella nanoteknologiska tillvägagångssätt antar genetisk manipulation för att försvaga och förbättra effektiviteten hos bakterier. Dessutom var komplicerade kemiska reaktioner väsentliga i de tidigare tillvägagångssätten.
Forskare vid Japan Advanced Institute of Science and Technology (JAIST) har skapat en bekväm metod för utveckling av nanokonstruerade bakterier för fototermisk cancerimmunoteranostik.
Upptäckt av docent Eijiro Miyako och hans student Ms. Sheethal Reghu från JAIST, de syntetiserade ICG-inkapslande Cremophor EL (CRE) nanopartiklarna kunde appliceras på icke-patogena naturliga Bifidobacterium-bakterier för dess effektiva nanokonjugering för canceroptoteranostik med hjälp av en biologiskt penetrerad biologiskt infraröd (NIR) laser. Framför allt kan nanokonstruerade bakterier enkelt framställas i endast två steg, nämligen inkubations- och tvättprocesser.
De optiskt aktiverade funktionella nanokonstruerade bakterierna uppvisade unik optisk absorbans och fluorescerande egenskaper, kraftfull fototermisk omvandling, hög biokompatibilitet, utmärkt tumörselektivitet och stark anticancereffektivitet. NIR-fluorescensen från ljusinducerade funktionella nanokonstruerade bakterier underlättade tydlig fluorescerande tumörvisualisering, i samband med bakteriell tumörriktad effekt. Dessutom kan den kraftfulla fototermiska omvandlingen av de funktionella bakterierna framkallas spatiotemporalt av biologiskt penetrerande NIR-laser för effektiv tumörregression hos möss, med hjälp av immunologiska svar. Den aktuella studien visar att en optisk nanoteknik kan ge de starka fysikalisk-kemiska egenskaperna och dämpningen av levande bakterieceller för cancerimmunoteranostik.
De nuvarande experimenten motiverar ytterligare övervägande av denna nya termanostiska metod för behandling av refraktära cancerformer. Teamet tror att den utvecklade tekniken skulle främja cancerbehandling för att skapa mer effektiv medicin.
"Nanoengineered Bifidobacterium bifidum with Optical Activity for Photothermal Cancer Immunotheranostics" publiceras i Nano Letters . + Utforska vidare
