Naar de rijen van paarden, ezels, kamelen en andere dieren die de mensheid hebben gediend als lastdieren of lastdieren, wetenschappers schakelen nu bacteriën in om nanomedicijnladingen door het menselijk lichaam te vervoeren. Ze rapporteerden over de voortgang bij het ontwikkelen van deze "rugzak"-bacteriën - zo klein dat er een miljoen op de kop van een speld zou passen - hier vandaag bij de 243 ^rd Nationale bijeenkomst en expositie van de American Chemical Society (ACS).

"Vrachtdragende bacteriën kunnen een antwoord zijn op een grote wegversperring bij het gebruik van nanomedicijnen om te voorkomen dat, diagnose en behandeling van ziekten, "David H. Gracias, doctoraat, aldus de leider van het onderzoeksteam. Gracias legde uit dat nanotechnologie de techniek is van ultrakleine machines en andere apparaten. Deze apparaten hebben over het algemeen geen praktische zelfvoorzienende motoren om medicijndeeltjes te verplaatsen, sensoren en ander materiaal naar zieke delen van het lichaam. Dus waarom zou je zo'n lading niet aan bacteriën hechten, die beschikken over zelfvoortstuwingssystemen, en ze rond het menselijk lichaam laten wandelen?

"Momenteel, het is moeilijk om microdeeltjes of nanodeeltjes te construeren die in staat zijn tot zelfrijdende beweging in goed gedefinieerde banen onder biologisch relevante omstandigheden, " zei Gracias. Hij is verbonden aan de Johns Hopkins University in Baltimore, Maryland. "Bacteriën kunnen dit gemakkelijk, en we hebben vastgesteld dat bacteriën vracht kunnen vervoeren."

In aanvulling, bacteriën kunnen op specifieke biochemische signalen reageren op manieren die het mogelijk maken om ze naar de gewenste delen van het lichaam te sturen. Eenmaal daar, bacteriën kunnen zich nestelen, hun lading deponeren en op natuurlijke wijze groeien. Bacteriën leven al door het hele lichaam, vooral in de dikke darm, met bacteriële cellen die de menselijke cellen 10 tegen 1 overtreffen. Ondanks hun populaire reputatie als ziekteverwekkers, er zijn bacteriën in het menselijk lichaam, vooral in het darmkanaal, die niet schadelijk zijn, en de backpackers vallen in die categorie.

De bacteriën van Gracias dragen niet echt kleine nylon of canvas rugzakken. Hun "rugzakken" zijn moleculen of apparaten van micro- of nanogrootte die nuttige optische, elektrisch, magnetisch, elektrische of geneeskrachtige eigenschappen. De ladingen die het team testte, varieerden ook in grootte, vorm en materiaal. Tot dusver, het team heeft kralen geladen, nanodraden en lithografisch vervaardigde nanostructuren op bacteriën.

Andere wetenschappers proberen bacteriën in te schakelen bij het vervoer van nanolading. Ze hebben al vastgesteld, bijvoorbeeld, dat grote aantallen bacteriën - zogenaamde "bacteriële tapijten" - kleine voorwerpen kunnen verplaatsen. Het onderzoek van Gracias richt zich op het bevestigen van één stuk lading aan een individuele bacterie, in plaats van veel bacteriën naar een veel grotere lading. De bacteriën, zogenaamde "biohybride apparaten, "kan nog vrij bewegen, zelfs met de lading eraan vastgeplakt.

"Dit is verkennend onderzoek in een zeer vroeg stadium om te proberen nieuwe functionaliteiten voor medicijnen op micro- en nanoschaal mogelijk te maken door gebruik te maken van eigenschappen van bacteriën, " verklaarde Gracias. "Onze volgende stappen zouden zijn om de haalbaarheid van de backpacking-bacteriën te testen voor het diagnosticeren en behandelen van ziekten in laboratoriumexperimenten. Als dat mogelijk blijkt, we zouden verder gaan met testen in laboratoriummuizen. Dit kan een paar jaar duren om te voltooien."