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【电纺进展】药物释放用基因工程大肠杆菌及其在静电纺丝纤维中的固定

 
发布日期:2016-09-30     来源:永康乐业
 

文献题目:Genetically engineering of Escherichia coli and immobilization on  electrospun fibers  for drug delivery purposes 

作者:Songzhi Xie, Sihan Tai, Haixing Song, Xiaoming Luo, Hong Zhang, and Xiaohong Li 

刊物名称:Journal of Materials Chemistry B

AbstractEscherichia coli strain Nissle 1917 (EcN) is one kind of probiotics and has been shown to colonize preferentially in tumor tissues. Electrospun fibers have been created for a localized drug delivery to alleviate the systemic toxicity and promote the drug accumulation in tumors. Up to now no attempt has been made to encapsulate genetically engineered bacteria in electrospun fiber for drug delivery purposes. In the current study, plasmids containing reporter genes encoding green fluorescent protein (GFP) were constructed, followed by transformation into EcN by electroporation. The engineered bacteria were entrapped into the cores of coaxially electrospun fibers of poly(ethylene glycol)-polylactide (PELA), and 600 nm-sized NaCl microparticles were blended in matrix polymers to create diffusion paths in the fiber sheath for mass changes. Up to 48% of bacteria entrapped within fiber cores were alive at around 5 × 105 cfu/mg fibers, and the entrapped bacteria proliferated in the confined environment of fiber cores with a passage time of around 12 h. Additionally, the engineered bacteria were grafted on the fiber surface via covalent linking by glutaraldehyde or affinity adsorption on mannose-grafted fibers. The affinity absorption of bacteria led to a significantly higher immobilization efficiency than that after covalent binding, at 2 × 105 and 8 × 104 cfu/mg fibers, respectively. GFP expressions were determined in the culture media for ECN bacteria after either entrapment or grafting on fibers. This study provides a strategy to immobilize engineered bacteria on electrospun fibers for an efficient gene delivery and disease management.

 

上线时间:28 Sep 2016

评论:大肠杆菌属Nissle1917EcN)是一种益生菌,并展现出在肿瘤细胞中良好的生长性。而电纺纤维在药物释放中,对于肿瘤局部的药物积累和减轻毒性有很好的促进作用。据此,作者将工程细菌包裹在电纺纤维中进行药物释放行为。目前,质粒基因的绿色荧光蛋白(GFP)成功构建,并通过电穿孔转移至EcN。通过同轴静电纺丝技术,将工程细菌的PVP或甘油水溶液纺入PELA纤维中,并在聚合物基材中混入600nm的氯化钠微颗粒,来建立扩散通道。48%的细菌在5 × 105 cfu/mg下存活,其在受限环境下的增值时间约为12小时。除此之外,工程细菌还可以通过共价作用接殖在纤维表面。通过戊二醛和甘露糖接殖,其固定效力分别能达到2 × 105 and 8 × 104 cfu/mgGFP的表达收到了EcN培养环境的控制。

作者简介:李孝红,西南交通大学材料学院、生命科学院教授、博士生导师。研究方向是可生物降解高分子材料及其在药物控释体系和组织工程支架方面的基础和应用研究等。

  1991年复旦大学获学士学位,1994年中科院成都有机化学所获硕士学位,1999年中科院化学所获博士学位。20002002年在美国俄亥俄州立大学药学院、20022004年在霍普金斯大学生物医学工程系进行博士后研究。20043月到西南交通大学材料学院工作,建立了生物医用高分子实验室。

  近年来主持4项国家自然科学基金和5项省部级项目。教育部新世纪人才计划、霍英东教育基金、西南交通大学扬华之星获得者,国际组织工程与再生医学学会(TERMIS)、国际控制释放学会(CRS)、中国生物材料学会(CCBM)会员。发表SCI论文80余篇,总引用1200余次,SCIH指数22

 
 
 

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