产电微生物囊泡在制备用于调控生物体功能的药物或生物制剂中的应用的制作方法

本申请涉及新材料及其应用，具体涉及产电微生物囊泡在制备用于调控生物体功能的药物或生物制剂中的应用。

背景技术：

1、微生物囊泡，作为一种天然的纳米级脂质双分子层结构，因其独特的理化性质与生物学功能，在生物医学领域展现出巨大潜力。这类球状颗粒，携带着来源于微生物的脂多糖、外膜蛋白、周质蛋白及核酸等多种生物活性分子，能够作为天然的细胞间通讯载体，从分子与细胞层面精准调控宿主功能。然而，单一成分的囊泡往往无法应对疾病微环境的复杂性，缺乏根据治疗需求进行多功能集成的能力，导致治疗效率低下。

2、自然界中存在一类被称为电活性微生物的特殊类群，包括希瓦氏菌属和地杆菌属等，它们具有独特的胞外电子传递能力。这类微生物通过细胞色素蛋白、导电纳米线及氧化还原活性小分子等多重电子传递通路，将胞内代谢产生的电子传递至胞外固体受体。由这类电活性微生物分泌的囊泡，在形成过程中不可避免地会包裹母体细菌外膜上的细胞色素蛋白、导电附属物等电子传递元件，赋予其独特的电化学活性。然而，现有技术对这一类具有氧化还原活性和导电性的微生物囊泡亚群缺乏认识，未将其与普通微生物囊泡加以区分并专门开发利用。

3、大量研究证实，内源性电信号在组织发育和再生过程中发挥着关键的指导作用。皮肤、骨骼、神经和心肌等组织的损伤会产生跨上皮电位差的变化，形成内源性电场，引导免疫细胞趋化、干细胞迁移分化和组织有序重建。然而，目前利用生物材料模拟或增强这种电微环境以促进组织再生的策略，主要依赖导电高分子材料、碳基纳米材料或压电材料等非生物合成体系。这些外源导电材料普遍存在生物不可降解、慢性炎症反应、与宿主组织的电耦合效率低下等固有缺陷。现有技术中，尚缺乏一种天然来源、生物相容性高且能与宿主组织建立有效电学通讯的生物活性材料，来响应或调控组织再生的内源性电信号网络。

4、因此，从电活性微生物中定向提取具有电活性的微生物囊泡，系统表征其电子传递与电调控功能，并将其开发为能够响应和调控组织电微环境的天然生物电子材料，是当前微生物囊泡研究与应用领域亟待突破的技术空白与关键瓶颈。

技术实现思路

1、基于此，本申请至少提供产电微生物囊泡在制备用于调控生物体功能的药物或生物制剂中的应用。

2、在本申请的第一方面，提供产电微生物囊泡在制备用于调控生物体功能的药物或生物制剂中的应用。

3、在本申请的第二方面，提供一种体外调控细胞功能的方法，所述方法包括：

4、将如上所定义的产电微生物囊泡与细胞混合以相互作用；

5、评估细胞的功能变化。

6、本申请的一种用于调控生物体功能的产电微生物囊泡，相较于已有技术，至少具有以下优势：

7、1、本申请首次从电活性微生物中提取并分离出具有稳定电化学活性的细菌外囊泡，系统表征了其电子传递能力，开创性地将微生物囊泡从单纯的“生化载体”拓展为“生物电子功能单元”，为生物电子医学提供了一种全新的天然来源材料。

8、2、本申请提供的电活性微生物囊泡，其脂质双分子层外壳具有天然的生物相容性和可降解性，能够与宿主细胞或组织建立紧密的电学通讯，在完成电调控功能后可被机体安全代谢，从根本上规避了合成材料电学通讯效率低以及长期滞留带来的安全隐患。

9、3、现有微生物囊泡技术仅能通过装载蛋白、核酸等分子调控靶细胞的生化信号通路，功能维度单一，难以满足神经再生、心肌修复等对电信号高度敏感的组织工程需求。本申请利用电活性微生物囊泡天然具备的“双模信号”能力——其不仅能递送生物化学信号分子，更能作为纳米级“电荷穿梭体”，直接向靶细胞或组织微环境提供电子、调节跨膜电位，实现电信号与生化信号的时空协同调控。这种多模态协同效应在促进组织的定向再生和功能重建方面，展现出传统囊泡技术所无法比拟的治疗潜力。

10、4、本申请提供的电活性微生物囊泡能够模拟和增强组织损伤后内源性的电信号网络，引导干细胞的定向迁移与分化，促进功能性神经突触连接和心肌重建，将微生物囊泡的组织修复适用范围从“结构修复”提升至“功能性电整合修复”的新高度。

1.产电微生物囊泡在制备用于调控生物体功能的药物或生物制剂中的应用。

2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述调控生物体功能包括调控细胞功能和/或调控动物功能。

3.如权利要求2所述的应用，其特征在于，所述调控细胞功能包括调控细胞的增殖、分化、蛋白表达、活性氧水平和电生理活动中的一种或多种；

4.如权利要求2所述的应用，其特征在于，所述调控动物功能包括促进组织再生、修复器官功能和治疗疾病中的一种或多种。

5.如权利要求4所述的应用，其特征在于，所述组织再生包括神经组织再生、心肌组织再生和骨组织再生中的一种或多种；和/或，

6.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述产电微生物囊泡具有氧化还原能力与电子传递能力；和/或，

7.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述产电微生物囊泡由产电微生物经干预培养后提取获得；

8.如权利要求7所述的应用，其特征在于，所述产电微生物囊泡的提取方法包括切向流过滤与尺寸排阻色谱结合法、差速离心与密度梯度离心结合法、免疫磁珠法、切向流过滤与双水相萃取结合法中的一种或多种。

9.如权利要求7或8所述的应用，其特征在于，所述产电微生物包括希瓦氏菌属（shewanella）或地杆菌属（geobacter）的微生物；

10.体外调控细胞功能的方法，其特征在于，所述方法包括：