中国科学家达成人类与肠道工程菌远程“对话”

08-01 06:54

新华社天津7月30日电(张建新、栗雅婷、赵晖)近期,天津大学科研团队携手西北农林科技大学,成功搭建起“可吞服光电子胶囊 - 工程菌双向交流系统”,构建了人类与肠道工程菌之间的光学“语言”,为肠道健康监测和疾病治疗开拓了新方向。


他们的这一研究成果发表在了国际期刊《自然 - 微生物学》上。


电子胶囊可发出光学指令让细菌分泌治疗蛋白示意图。新华社发


肠道内生存着数以亿计的微生物,其构成和活动与人体健康紧密相连。然而,由于肠道环境复杂,传统的检测和调控手段难以精确掌握菌群的实时状况。天津大学王汉杰、刘夺团队与西北农林科技大学杜涛峰团队共同努力,研发出可吞服的光电子胶囊,它就像“智能潜水艇”一样深入肠道,借助光学信号实现与工程菌的双向沟通。


研究人员挑选肠道中不存在的光信号作为“加密语言”:其一,对益生菌进行改造,使其能依据肠道炎症标志物(如硝酸根)发光,胶囊的光电传感器把光信号转变为电信号,再通过无线传输到手机App,让人类能够“理解”菌群的实时状态;其二,胶囊通过LED发出绿光指令,调节工程菌表达抗炎蛋白等治疗物质,实现精准干预。


在猪肠炎模型实验中,该系统优势明显:能够比传统检测方法提前1至2天捕捉到肠炎信号,并且通过远程调控可以有效减轻炎症。这项技术打造了新型“菌 - 机接口”,增加了生物电子接口的种类,为实现“人 - 机 - 菌交互”、推动智能化疾病诊疗奠定了基础。


业内专家指出,该成果为肠道微生物研究提供了全新的工具,未来若与人工智能和云技术相结合,有望实现对肠道健康的动态监测与精准调控,给肠炎等疾病的治疗带来变革。


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【责任编辑 : 赵阳】


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