Ai ranghi dei cavalli, asini, cammelli e altri animali che hanno servito l'umanità come animali da soma o bestie da soma, gli scienziati stanno ora arruolando batteri per trasportare carichi di nanomedicina in tutto il corpo umano. Hanno riferito sui progressi nello sviluppo di questi batteri "zaino in spalla" - così piccoli che un milione starebbe sulla testa di uno spillo - qui oggi al 243 rd Incontro nazionale ed esposizione dell'American Chemical Society (ACS).
"I batteri che trasportano merci possono essere una risposta a un importante ostacolo nell'uso della nanomedicina per prevenire, diagnosticare e curare le malattie, " David H. Gracias, dottorato di ricerca, ha detto il capo del gruppo di ricerca. Gracias ha spiegato che la nanotecnologia è l'ingegneria di macchine ultra-piccole e altri dispositivi. Questi dispositivi generalmente mancano di pratici motori autosufficienti per spostare particelle di farmaco, sensori e altro materiale alle parti malate del corpo. Allora perché non attaccare questo carico ai batteri, che hanno sistemi di autopropulsione, e farli camminare intorno al corpo umano?
"Attualmente, è difficile progettare microparticelle o nanoparticelle in grado di muoversi autonomamente in traiettorie ben definite in condizioni biologicamente rilevanti, " disse Gracias. È alla Johns Hopkins University di Baltimora, Maryland. "I batteri possono farlo facilmente, e abbiamo stabilito che i batteri possono trasportare merci".
Inoltre, i batteri possono rispondere a specifici segnali biochimici in modo da poterli dirigere verso le parti desiderate del corpo. Una volta lì, i batteri possono depositarsi, depositare il loro carico e crescere naturalmente. I batteri vivono già in tutto il corpo, soprattutto nell'intestino crasso, con cellule batteriche che superano di 10 a 1 le cellule umane. Nonostante la loro reputazione popolare come causa di malattie, ci sono batteri nel corpo umano, soprattutto nel tratto intestinale, che non sono dannosi, e i viaggiatori zaino in spalla rientrano in quella categoria.
I batteri di Gracias non portano con sé piccoli zaini di nylon o tela. I loro "zaini" sono molecole o dispositivi di dimensioni micro o nano che hanno utili funzioni ottiche, elettrico, magnetico, proprietà elettriche o medicinali. Anche i carichi che il team ha testato hanno variato in dimensioni, forma e materiale. Finora, la squadra ha caricato perline, nanofili e nanostrutture litograficamente fabbricate su batteri.
Altri scienziati stanno cercando di arruolare i batteri nel trasporto di nano-carico. Hanno già stabilito, ad esempio, che un gran numero di batteri - i cosiddetti "tappeti batterici" - può spostare piccoli oggetti. La ricerca di Gracias si concentra sul collegamento di un pezzo di carico a un singolo batterio, piuttosto che molti batteri a carichi molto più grandi. I batteri, denominati "dispositivi bioibridi, "può ancora muoversi liberamente, anche con il carico attaccato a loro.
"Questa è una ricerca esplorativa in fase iniziale per cercare di abilitare nuove funzionalità per la medicina su scala micro e nanometrica sfruttando i tratti dei batteri, " ha spiegato Gracias. "I nostri prossimi passi sarebbero testare la fattibilità dei batteri backpacking per la diagnosi e il trattamento delle malattie in esperimenti di laboratorio. Se ciò risulta possibile, passeremmo ai test sui topi di laboratorio. Questo potrebbe richiedere alcuni anni per essere completato".
