【項目介紹】  

1. 痛點問題

益生菌是通過定植在人體內(nèi)，改變宿主某一部位菌群組成的一類對宿主有益的活性微生物。主要有乳酸菌、雙歧桿菌，酵母菌等。它們通過維持腸道內(nèi)菌群平衡調(diào)節(jié)宿主黏膜與系統(tǒng)免疫功能，促進營養(yǎng)吸收，發(fā)揮保持腸道健康的作用。通常認為益生菌對人體具備多種益處，如：提高機體免疫力、維持腸道菌群結(jié)構(gòu)平衡、提高機體抗氧化水平、抑制腸道炎癥、保護腸道粘膜屏障等。

已有一些研究指出，益生菌能夠抑制腫瘤生長，并在惡性腫瘤的治療中具有顯著療效。而根據(jù)Gopalakrishnan等人于2018年的研究，益生菌的抗腫瘤功效與其具有的免疫激活效應相關(guān)。該研究發(fā)現(xiàn)腫瘤患者腸道菌群異于健康人群，在健康人群中雙歧桿菌為優(yōu)勢菌群，但在部分患癌人群中雙歧桿菌顯著減少。

為了重塑腸道微生物群，讓益生菌在人體內(nèi)產(chǎn)生積極效果，需要改變腸道微生物群的組成。目前已報道的改變腸道微生物群組成的方法主要有，糞菌移植及口服益生菌制劑。然而糞菌移植成本高、操作復雜，還存在較大的病原體感染風險，因此并不是一項優(yōu)選的治療方案。同時，目前的各類實踐與嘗試均表明，直接口服益生菌的效果微乎其微，服用益生菌僅能在短時間內(nèi)臨時性地改變腸道微生物群組成，這個時間短到這些益生菌無法發(fā)揮功效。造成這種現(xiàn)象的原因在于，腸道內(nèi)菌群對于外源細菌具有定植抵抗效應，使其在宿主腸道中的棲息能力弱，無法形成穩(wěn)定的聚集和自我保護體系，因此非常容易被胃腸環(huán)境直接清除。

2. 解決方案

構(gòu)建一種具有醫(yī)學意義的腸道內(nèi)益生菌精準調(diào)控體系，主要是通過材料精準調(diào)控特定益生菌在生物體內(nèi)形成長期穩(wěn)定定植種群。利用不同材料特性對于目標菌群的選擇性合理設(shè)計及制備材料，通過材料精準調(diào)控益生菌在體外及體內(nèi)形成幫助其穩(wěn)定存在的biofilm（生物被膜），強化特定益生菌在腸道生態(tài)環(huán)境中的定植及生存能力。從而達到在體內(nèi)選擇性精準調(diào)控菌群組成，助力腫瘤等重大疾病治療的目的。