工程微生物是指通过合成生物学技术改造后，能够执行特定功能（如分泌药物，感知疾病信号）的微生物。工程微生物作为一种“生物活药”，能够被用于治疗肠道炎症、代谢疾病等，但在治疗过程中保证工程微生物的活性是治疗的关键。

近日，天津大学王汉杰教授、孙韬和刘夺副研究员针对工程微生物皮肤修复应用中，难以长期维持生物功能的难题，设计了一种水凝胶包裹的光自养工程微生物菌群“生物活药”。

水凝胶具有良好的附着性能和多孔隙的特点，研究人员通常将工程微生物包裹在水凝胶材料中，以保证工程微生物更好地发挥功能。

工程微生物经水凝胶包封后作为一种生物活药，可以分泌治疗蛋白并用于多种疾病的治疗，包括肿瘤、肠炎或皮肤疾病等。

为了解决工程微生物在水凝胶中缺乏碳源的问题，该研究设计了包含两种工程微生物的人工菌群。其中，工程聚球藻能够通过光合作用生产蔗糖，另一种异养的工程微生物能够利用蔗糖作为碳源发挥功能。

在这项研究中，水凝胶中的工程乳酸乳球菌能够利用聚球藻生产的蔗糖，并持续分泌细胞因子CXCL12，促进了皮肤伤口的愈合。

该菌群中包含光自养的工程聚球藻PCC7942和异养的工程乳酸乳球菌，两种工程微生物构成了一种共生的工程菌群，可以在表皮持久发挥治疗功能。

该研究为工程微生物在皮肤长久稳定发挥功能提供了一种新策略，不仅可用于解决皮肤工程微生物应用中面临困境，同时有望为工程微生物其他疾病治疗应用提供新的思路。

前瞻经济学人APP资讯组

参考论文：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.2c20399?goto=supporting-info

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