میکروبتیکس- نانوذرات سوار شده روی باکتری

۲۵ سال قبل، ایده واکسیناسیون منجر به bactofection (روش استفاده از باکتری
به عنوان حامل‌های غیرویروسی ژن به سلول‌های هدف) شد. DNA مورد نظر به درون
باکتری وارد شده و پس از رسیدن به محل مورد نظر، برای آزاد کردن ژن یا
پروتئین درمانی، باکتری شکسته می‌شد.

در یک روش جدید از ویژگی‌های تهاجمی باکتری برای رهایش نانوذرات درون سلول
استفاده می‌شود. در این روش جدید ژن یا بار مورد نظر در دروئن باکتری حمل
نشده بلکه به صورت متصل‌شده به نانوذرات روی سطح باکتری باقی می‌ماند. در
نتیجه در این روش نیازی به تخریب باکتری نیست.

دکتر رشید بشیر استاد مهندسی برق و رایانه در مرکز فناوری نانو Brick در
پوردو می‌گوید: «سیستمی که ما طراحی کرده‌ایم و آن را میکروبتیکس نامیده‌ایم،
قابلیت‌های منحصر به فردی در نانوروبوتیک و نانوپزشکی دارد».

وی می‌افزاید: «برای ساختن میکروبوتهای ما سه مرحله لازم است. ابتدا ما
باکتری را در معرض بیوتین حاوی پادتن قرار می‌دهیم. این پادتن بر ضد
پروتئین‌های روی سطح باکتری عمل کرده و در نتیجه به آنها متصل می‌شود. سپس
ما این باکتری‌ها را با نانوذرات با اندازه‌های ۴۰ تا ۲۰۰ نانومتر که با
استراپتیویدین پوشانده شده‌اند، مخلوط می‌کنیم.

استراپتیویدین پروتیئینی است که با بیوتین پیوند محکمی برقرار می‌کند. در
نهایت باکتری‌های حامل نانوذرات با DNA پلاسمید حامل بیوتین مخلوط می‌شود.
بیوتین روی DNA با استراپتیویدین آزاد روی سطح نانوذرات پیوند می‌یابد».

چون نانوذرات از طریق پیوند آنتی‌ژن-آنتی‌بادی به هم متصل شده‌اند، به
راحتی در PHهای پایین‌تر محیط زیرسلولی از هم جدا می‌شوند. این محققان
دریافتند که میکروبوتها بار خود را در اندام‌های مختلف موش زنده رها کرده و
ژنهای رهاشده در عرض سه روز پروتیئن‌های مربوط به خود را درون سلول بیان
کردند.

این محققان نتایج کار خود را در Nature Nanotechnology منتشر کرده‌اند.