人类肠道是数千种细菌的家园，其中一些细菌具有治疗多种胃肠道疾病的潜力。一些物种可能有助于对抗结肠癌，而其他物种可能有助于治疗或预防感染。

开发这些“活的生物疗法”的障碍之一是，许多可能有益的物种都受到氧气的伤害，因此难以制造、储存和运送。麻省理工学院的化学工程师现在已经证明，他们可以用涂层保护这些细菌，帮助它们在制造过程中存活下来。

发表在《美国化学学会杂志》上的一项研究中，研究人员表明，他们可以将这种涂层用于一种大肠杆菌菌株，以及另一种可能有助于消化植物淀粉的物种，这种涂层也可以应用于许多其他物种。

这种涂层可用于保护几乎所有感兴趣的微生物，微生物可以帮助治疗各种疾病，现在已经找了保护它们进行制造和生产的方法。

保护涂层

生活在人体肠道中的大多数微生物都是厌氧菌，它们对氧气有不同程度的敏感性。有些可以忍受一点氧气，而对另一些来说，氧气是致命的。

这使得很难测试它们作为人类疾病治疗方法的潜力，因为细菌需要冷冻干燥并配制成胶囊才能用于治疗。在这项研究中，弗斯特和她的同事决定尝试通过用一种由金属离子和多酚组成的有机化合物，制成的材料涂覆厌氧细菌来保护它们。

当将多酚和金属离子放入溶液中时，它们会形成二维网格状薄片。在这项研究中，研究人员使用了人类食用安全的铁和三种被食品和药物管理局归类为 GRAS（通常认为是安全的）的多酚：没食子酸、单宁酸和表没食子儿茶素存在于茶和其他植物产品中。

如果将细菌也加入到溶液中，材料会自组装成单个细菌细胞上的涂层。这种涂层可在冷冻干燥和制造过程中保护细菌。

研究人员表明，包被的细胞是健康的，能够进行正常的细胞活动，尽管它们的生长暂时受到抑制。

部署细菌

研究人员用来测试涂层的菌株之一是Bacteroides thetaiotaomicron。这种具有专门消化碳水化合物的酶的物种，似乎在健康人的肠道微生物组中更为丰富。然而，很难研究这些细菌作为生物治疗剂如何促进健康，因为它们对氧气非常敏感。

带有这种保护涂层的细菌也可用于农业应用，例如帮助使作物更具抗压性。涂层的另一个可能应用是用它来保护用作疫苗的微生物。BCG 疫苗由牛版本的引起结核病的微生物组成，难以生产，必须在低温下储存。Furst 说，给它涂上一层保护层可以消除冷藏的需要，并使分发更容易。

如果我们能够消除冷藏和运输的需求，这将使许多治疗方法更广泛地可用。

该研究由麻省理工学院德什潘德中心、麻省理工学院本科生研究机会计划和美国国家科学基金会麻省理工学院材料研究实验室 MRSEC 计划资助。

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