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综述:微生物分泌组介导的纳米技术:未来的一种抗菌策略
《Archives of Microbiology》:Microbial secretome-mediated nanotechnology: an antibacterial strategy for future
【字体: 大 中 小 】 时间:2026年02月25日 来源:Archives of Microbiology 2.6
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微生物分泌体介导的纳米技术通过分离合成过程与细胞复杂性,显著提升合成可重复性、减少杂质污染,并实现精准控制颗粒尺寸与形态,为医疗、农业和环境治理提供可控生物纳米平台。
生物合成纳米颗粒已被广泛探索作为物理和化学方法的可持续替代方案。然而,目前大多数方法都基于完整的微生物细胞或粗提的植物提取物,这导致了可重复性不足、生物分子干扰以及机制解释和放大过程中的困难。在这篇综述中,我们介绍了基于微生物分泌组介导的纳米技术这一新兴且研究不足的方法,该方法将纳米颗粒的合成与细胞复杂性分离出来,并保持了生物学的精确性。我们定量分析了微生物分泌组的组成,包括氧化还原酶、胞外蛋白质、肽、多糖和膜衍生的囊泡,并阐明了它们在纳米颗粒成核、生长、稳定化和功能化过程中的各自作用。新兴的生化和机制证据使我们能够直接理解分泌组的组成如何影响纳米颗粒的形态、表面化学性质和生物活性,从而超越了仅针对特定生物体的研究结果。值得注意的是,我们通过将这种合成方法与全细胞技术和植物提取物技术进行比较和对比,对其进行了批判性评估,强调了其具体优势,包括:批次间可重复性的提高、多糖和生物量污染的减少、对颗粒大小和形状的更好控制、毒性风险的降低,以及下游加工和放大过程的可行性增强。文中还提到了一些新兴方法,如分泌组分离、受组学启发的分泌组工程以及囊泡介导的纳米递送,这些方法为开发可调性和应用特定的纳米材料提供了方向。总体而言,这篇综述为基于微生物分泌组介导的纳米技术提供了机制上的解释和实际应用的路线图,它不应被视为绿色合成的简单延伸,而是一个具有巨大潜力的可控生物纳米工程平台,可在医疗、农业和环境净化领域发挥重要作用。

生物合成纳米颗粒已被广泛探索作为物理和化学方法的可持续替代方案。然而,目前大多数方法都基于完整的微生物细胞或粗提的植物提取物,这导致了可重复性不足、生物分子干扰以及机制解释和放大过程中的困难。在这篇综述中,我们介绍了基于微生物分泌组介导的纳米技术这一新兴且研究不足的方法,该方法将纳米颗粒的合成与细胞复杂性分离出来,并保持了生物学的精确性。我们定量分析了微生物分泌组的组成,包括氧化还原酶、胞外蛋白质、肽、多糖和膜衍生的囊泡,并阐明了它们在纳米颗粒成核、生长、稳定化和功能化过程中的各自作用。新兴的生化和机制证据使我们能够直接理解分泌组的组成如何影响纳米颗粒的形态、表面化学性质和生物活性,从而超越了仅针对特定生物体的研究结果。值得注意的是,我们通过将这种合成方法与全细胞技术和植物提取物技术进行比较和对比,对其进行了批判性评估,强调了其具体优势,包括:批次间可重复性的提高、多糖和生物量污染的减少、对颗粒大小和形状的更好控制、毒性风险的降低,以及下游加工和放大过程的可行性增强。文中还提到了一些新兴方法,如分泌组分离、受组学启发的分泌组工程以及囊泡介导的纳米递送,这些方法为开发可调性和应用特定的纳米材料提供了方向。总体而言,这篇综述为基于微生物分泌组介导的纳米技术提供了机制上的解释和实际应用的路线图,它不应被视为绿色合成的简单延伸,而是一个具有巨大潜力的可控生物纳米工程平台,可在医疗、农业和环境净化领域发挥重要作用。
