食品伙伴网讯 近年来,随着未来食品生物制造与细胞培养肉产业的快速发展,高效可控的生物分子递送技术成为制约种子细胞工程化改造的关键技术瓶颈之一。传统递送体系普遍存在RNA稳定性不足、装载效率有限及功能拓展能力受限等问题,亟需新的技术路径加以突破。
针对上述问题,西北农林科技大学冯宪超教授团队联合山东第二医科大学赵祥祥副教授,围绕细菌来源纳米递送系统开展系统性研究,提出基于胞外收缩注射系统的可编程递送策略,为RNA及基因编辑工具的高效递送提供了新思路。
研究团队通过对Photorhabdus virulence cassette(PVC)纳米注射器进行工程化改造,在其内腔引入RNA结合模块U1A,实现对递送系统的功能重编程,从而构建出可用于多类型RNA分子递送的DART平台。该系统可稳定装载siRNA、miRNA、gRNA及mRNA等多类核酸分子,并在递送过程中对其进行有效保护。
在功能验证方面,该平台可与CRISPR-Cas9基因编辑系统协同作用,实现对EGFP、KRAS及PD-L1等关键基因的高效编辑,在细胞及动物模型中均表现出良好的递送效率与生物相容性,显示出较强的应用潜力。
冯宪超教授表示,相关研究成果已发表于国际权威期刊,包括《Trends in Biotechnology》(Cell 子刊)、《Nature Communications》以及《Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America(PNAS)》等,为合成生物学递送工具开发及食品生物制造提供了重要技术支撑。
冯宪超教授指出,该技术目前仍处于基础研究与应用探索阶段,但已展现出作为新一代非病毒递送工具的潜力。未来仍需在递送效率、靶向能力、规模化生产及安全性评估等方面持续优化,并通过产学研协同推动技术转化,为未来食品产业高质量发展提供支撑。
冯宪超教授表示,该系统在复杂生理环境中仍表现出较高稳定性与生物相容性,为RNA递送与基因调控提供了新的技术路径。这一研究不仅拓展了细菌纳米注射器从蛋白递送向RNA递送与基因编辑方向的应用边界,也为细胞培养肉种子细胞定向改造、精准细胞调控以及食品生物制造提供了新的工具基础。

冯宪超教授在参加第一届大食物观 未来食品科技创新国际研讨会中作报告

冯宪超研究团队在西北农林科技大学食品科学与工程学院院标前的合影

DART可重编程细菌纳米注射器递送系统工作机制







