开发超声视觉化瘤向工程细菌,用于精确的瘤治疗

科学领域:

• 生物技术和生物医学工程 生物技术和生物医学工程
• 合成生物学 合成生物学
• 医学成像和治疗学

背景情况:

• 确切诊断和治疗深层瘤仍然是一个挑战.
• 工程细菌为向体内药物输送提供了潜在的潜力.
• 目前的方法缺乏深层组织可视化,阻碍精确控制工程细菌.

研究的目的:

• 开发一种能够进行深层组织成像的工程细菌载体,用于精确的体内定位.
• 为了克服基于等离子体的声学记者基因 (ARG) 表达的局限性,在体内使用稳定.
• 创建一个基因组集成的,超声波可见的细菌平台,用于向瘤治疗.

主要方法:

• 使用减弱的沙门氏菌 typhimurium VNP20009作为细菌底盘.
• 采用CRISPR-Cas9技术进行声学记者基因 (ARG) 的基因组整合.
• 优化促进剂强度和拷贝数量,以增强ARG表达和气囊产生.
• 淘汰压力蛋白基因htrA以改善细菌剂量和瘤特异性.

主要成果:

• 构建了超声波可见的工程细菌,具有基因组集成的ARG和气囊.
• 实现了气体囊泡的稳定表达和超声波信号输出.
• 证明最大注射剂量增加了十倍,htrA淘汰后瘤特异性增加了百倍.

结论:

• 开发了一种新的基因组工程细菌载体,用于深层组织成像和精确的瘤治疗.
• 工程细菌稳定地表达气囊,使超声波可视化和向药物输送.
• 该平台为深层瘤的增强诊断和治疗提供了一个有前途的解决方案.