工程化细菌及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种工程化细菌及其制备方法和应用，制备方法包括亲水性高分子在引发剂作用下于细菌内发生交联反应形成水凝胶的步骤。该制备方法涉及亲水性高分子在引发剂作用下于细菌内发生交联反应形成水凝胶，从而制备菌内含水凝胶的工程化细菌，其能够用于制备细菌疫苗，不具生理活性，能够避免细菌致病性。同时，用该制备方法制备的工程化细菌，有效保留了细菌完整的膜结构和细菌膜蛋白，具有用作细菌疫苗的潜力，基于其膜结构和膜蛋白的完整性，用对制备的细菌疫苗，能延长对机体刺激时间并维持较长的免疫时间长，解决目前细菌疫苗的膜蛋白损失及变性的问题，增强细菌疫苗免疫疗效。基于免疫效果的提升，有助于降低接种剂量以及减少接种次数。量以及减少接种次数。量以及减少接种次数。

【技术实现步骤摘要】
工程化细菌及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及生物医药
，特别是一种工程化细菌及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]细菌感染性疾病是一类严重危害人类健康的疾病，目前临床上主要采用抗菌药物治疗细菌感染性疾病，但是抗菌药物的滥用或者过度使用，导致耐药菌尤其是多重耐药菌的出现，从而削弱抗菌药物的抗菌作用，无法有效控制感染，成为临床处理中的难题。
[0003]细菌疫苗能提高易感人群对病原菌的抵抗力，有效控制感染的发生，在预防细菌性感染疾病中发挥了巨大作用。但目前的细菌疫苗主要是灭活细菌疫苗，而灭活细菌疫苗的制备过程会破坏细菌的完整结构以及免疫蛋白损失，最终导致灭活细菌疫苗对身体刺激时间短，产生免疫力不强。因此，如何有效避免对细菌结构的破坏以及降低蛋白损失细菌疫苗研发中亟待解决的问题。
[0004]鉴于此，特提出本申请。

技术实现思路

[0005]本申请的目的之一包括提供一种工程化细菌的制备方法，用该制备方法制备的工程化细菌不具有生理活性且细菌结构完整，蛋白种类与活菌一致。
[0006]在本申请的第一方面，提供一种工程化细菌的制备方法，所述制备方法包括亲水性高分子在引发剂作用下于细菌内发生交联反应形成水凝胶的步骤。
[0007]在本申请的一些实施方式中，所述亲水性高分子在所述引发剂作用下于细菌内发生交联反应形成所述水凝胶的步骤包括：将所述细菌置于包含所述亲水性高分子和所述引发剂的溶液A中，冷冻孵育；和对冷冻孵育后的所述细菌进行解冻，对解冻后的所述细菌进行物理刺激，使所述亲水性高分子在所述引发剂作用下于所述细菌内发生交联反应形成所述水凝胶，从而制备工程化细菌。
[0008]在本申请的一些实施方式中，所述制备方法满足如下条件中的一个或者多个：（A）冷冻孵育的温度为0℃～
‑
160℃，冷冻孵育的时间在30s以上；（B）每100mL所述溶液A中含有1g
‑
60g的所述亲水性高分子；（C）每100mL所述溶液A中含有0.01g
‑
10g的所述引发剂；（D）解冻的温度为20℃～30℃，解冻的时间在30s以上；（E）物理刺激的条件包括：刺激源为光波、超声波、磁共振波、温度或/和pH值，刺激时间在1min以上；和，（F）所述溶液A的溶剂包含磷酸盐缓冲液。
[0009]在本申请的一些实施方式中，所述亲水性高分子在所述引发剂作用下于细菌内发生交联反应形成所述水凝胶的步骤包括：将所述细菌置于包含所述亲水性高分子的溶液B中，冷冻孵育；和
对冷冻孵育后的所述细菌进行解冻，将解冻后的所述细菌置于包含所述引发剂的溶液C中进行交联孵育，使所述亲水性高分子在所述引发剂作用下于细菌内发生交联反应形成所述水凝胶，从而制备工程化细菌。
[0010]在本申请的一些实施方式中，所述制备方法满足如下条件中的一个或者多个：（A）冷冻孵育的温度为0℃～
‑
160℃，冷冻孵育的时间在30s以上；（B）每100mL所述溶液B中含有1g
‑
60g的所述亲水性高分子；（C）每100mL所述溶液C中含有1g
‑
60g的所述引发剂；（D）解冻的温度为20℃～30℃，解冻的时间在30s以上；（E）交联孵育的温度为20℃～30℃，交联孵育的时间在1min以上；和，（F）所述溶液B的溶剂包含磷酸盐缓冲液；和（G）所述溶液C的溶剂包含磷酸盐缓冲液。
[0011]在本申请的一些实施方式中，所述制备方法满足如下条件中的一个或者多个：（1）所述亲水性高分子包含多糖、醇、丙烯酸和丙烯酸衍生物中的一种或者多种；和，（2）所述引发剂选自光引发剂、离子交联剂、共价交联剂和主客体作用介导的非共价交联剂中的一种或者多种。
[0012]在本申请的一些实施方式中，所述制备方法满足如下条件中的一个或者多个：（1）所述多糖选自淀粉、纤维素、海藻酸、透明质酸、壳聚糖和它们的盐中的一种或者多种；（2）所述醇选自聚乙烯醇和聚乙二醇中的一种或者多种；和，（3）所述丙烯酸衍生物选自聚丙烯酸和聚丙烯酸衍生物中的一种或者多种。
[0013]在本申请的一些实施方式中，所述细菌为葡萄球菌、链球菌、肺炎双球菌、炭疽杆菌、白喉杆菌或者破伤风杆菌。
[0014]在本申请的一些实施方式中，所述细菌为大肠杆菌、绿脓杆菌、变形杆菌、痢疾杆菌、肺炎杆菌、布氏杆菌、流感嗜血杆菌、副流感嗜血杆菌、不动杆菌属，耶尔森菌属、嗜肺军团菌、百日咳杆菌、副百日咳杆菌、志贺菌属菌、巴斯德菌属菌、霍乱弧菌、副溶血性杆菌或者类志贺吡邻单胞菌。
[0015]在本申请的第二方面，提供第一方面中所述的制备方法制备的工程化细菌。
[0016]在本申请的第三方面，提供第二方面中所述的工程化细菌在制备细菌疫苗中的应用。
[0017]相对于传统技术，本申请具有以下有益效果：本申请提供一种工程化细菌的制备方法，该制备方法涉及亲水性高分子在引发剂作用下于细菌内发生交联反应形成水凝胶，从而制备菌内含水凝胶的工程化细菌，其能够用于制备细菌疫苗，不具生理活性，能够避免细菌致病性。同时，用该制备方法制备的工程化细菌，有效保留了细菌完整的膜结构和细菌膜蛋白，具有用作细菌疫苗的潜力，基于其膜结构和膜蛋白的完整性，用对制备的细菌疫苗，能延长对机体刺激时间并维持较长的免疫时间长，解决目前细菌疫苗的膜蛋白损失及变性的问题，增强细菌疫苗免疫疗效。基于免疫效果的提升，有助于降低接种剂量以及减少接种次数。
[0018]另外，本申请制备工艺简单，能快速制备工程化细菌，有利于规模化和推广，且可
长时间储存，在基于细菌疫苗的预防和治疗领域中展示出巨大应用潜力和转化价值。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案、更完整地理解本申请及其有益效果，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对本领域技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本专利技术实施例1的正常大肠杆菌的扫描电镜图；图2为本专利技术实施例1的凝胶工程化大肠杆菌的扫描电镜图；图3为本专利技术实施例1的正常大肠杆菌和凝胶工程化大肠杆菌的考马斯亮蓝全蛋白条带图；图4为本专利技术实施例1的正常大肠杆菌和凝胶工程化大肠杆菌的生长曲线图；图5为本专利技术实施例2的正常金黄色葡萄球菌的扫描电镜图；图6为本专利技术实施例2的凝胶工程化金黄色葡萄球菌的扫描电镜图；图7为本专利技术实施例2的正常金黄色葡萄球菌和凝胶工程化金黄色葡萄球菌的考马斯亮蓝全蛋白条带图；图8为本专利技术实施例2的正常大肠杆菌和凝胶工程化大肠杆菌的生长曲线图；图9为本专利技术对比例1的对照组大肠杆菌的扫描电镜图；图10为本专利技术对比例1的对照组大肠杆菌的生长曲线图；图11为本专利技术对比例2的对照组金黄色葡萄球菌的扫描电镜图；图12为本专利技术对比例2的对照组金黄色葡萄球菌的生长曲线图。
具体实施方式
[0021]下面结合附图、实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工程化细菌的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括亲水性高分子在引发剂作用下于细菌内发生交联反应形成水凝胶的步骤。2.根据权利要求1所述的工程化细菌的制备方法，其特征在于，所述亲水性高分子在所述引发剂作用下于细菌内发生交联反应形成所述水凝胶的步骤包括：将所述细菌置于包含所述亲水性高分子和所述引发剂的溶液A中，冷冻孵育；和对冷冻孵育后的所述细菌进行解冻，对解冻后的所述细菌进行物理刺激，使所述亲水性高分子在所述引发剂作用下于所述细菌内发生交联反应形成所述水凝胶，从而制备工程化细菌。3.根据权利要求2所述的工程化细菌的制备方法，其特征在于，所述制备方法满足如下条件中的一个或者多个：（A）冷冻孵育的温度为0℃～
‑
160℃，冷冻孵育的时间在30s以上；（B）每100mL所述溶液A中含有1g
‑
60g的所述亲水性高分子；（C）每100mL所述溶液A中含有0.01g
‑
10g的所述引发剂；（D）解冻的温度为20℃～30℃，解冻的时间在30s以上；（E）物理刺激的条件包括：刺激源为光波、超声波、磁共振波、温度或/和pH值，刺激时间在1min以上；和，（F）所述溶液A的溶剂包含磷酸盐缓冲液。4.根据权利要求1所述的工程化细菌的制备方法，其特征在于，所述亲水性高分子在所述引发剂作用下于细菌内发生交联反应形成所述水凝胶的步骤包括：将所述细菌置于包含所述亲水性高分子的溶液B中，冷冻孵育；和对冷冻孵育后的所述细菌进行解冻，将解冻后的所述细菌置于包含所述引发剂的溶液C中进行交联孵育，使所述亲水性高分子在所述引发剂作用下于细菌内发生交联反应形成所述水凝胶，从而制备工程化细菌。5.根据权利要求4所述的工程化细菌的制备方法，其特征在于，所述制备方法满足如下条件中的一个或者多个：（A）冷冻孵育的温度为0℃～...

【专利技术属性】
技术研发人员：高成，顾大勇，翁振锋，李伟华，王晶哲，
申请(专利权)人：深圳市第二人民医院深圳市转化医学研究院，
类型：发明
国别省市：