用于生物医学应用的细菌磁性纳米粒子

由细菌生物合成的磁性纳米粒子可能很快就会在生物医学和生物技术中发挥重要作用。拜罗伊特大学的研究人员现已开发并优化了一种从细菌细胞中分离和纯化这些颗粒的工艺。在最初的测试中，磁小体在与人类细胞系孵育时表现出良好的生物相容性。因此，发表在Acta Biomaterialia杂志上的结果是朝着磁小体在诊断成像技术中的生物医学用途或作为磁性药物递送应用中的载体迈出的有希望的一步。

趋磁细菌 Magnetospirillum gryphiswaldense 产生细胞内磁性纳米颗粒，即所谓的磁小体。它们以类似于珍珠串的链状方式排列，从而形成一种磁罗盘针，可以让细菌沿着地球磁场导航。与化学制备的纳米粒子相比，磁小体具有惊人的均匀形状和约 40 纳米的大小、完美的晶体结构和良好的磁性。此外，它们被生物膜包围，可以根据需要配备额外的生化功能。因此，这些颗粒对于许多生物医学和生物技术应用非常有吸引力。

拜罗伊特大学的一个跨学科科学家团队现在已经定义了纯化磁小体的质量标准，这是未来应用所必需的。特别是，这些包括磁小体的均匀性(同质性)、高度的纯度以及围绕每个单独的磁小体并提供稳定性的膜的完整性。与此同时，拜罗伊特的研究人员建立并优化了一种可以从细菌中轻轻分离磁小体的方法。新开发的程序不仅满足质量标准，而且还适用于生物医学和生物技术中设想的广泛应用所需的大量分离。

拜罗伊特开发的磁小体纯化工艺基于磁性纳米粒子的物理特性. 首先，磁小体通过磁柱与其他非磁性细胞成分分离。其次，由于纳米颗粒的高密度，额外的超速离心步骤可以去除残留的杂质。通过物理化学技术评估纯化的磁小体悬浮液的质量。此外，还与耶拿大学医院密切合作测试了生物相容性。这些分析表明，即使在高颗粒浓度下，磁小体处理的人类细胞系也具有高活力值。这表示根据相关DIN标准良好的生物相容性，其代表用于在磁成像技术磁小体或癌症的靶向的先决条件的细胞通过磁控药物输送。此外，纳米粒子在治疗诊断学领域可能具有巨大的潜力，将精确诊断与后续靶向治疗相结合。

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