健康科普:"納米陷阱"捕捉和清除組織中的冠狀病毒
來源:cnBeta.COM
發布時間:2021-06-01
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  芝加哥大學的研究人員設計了一種全新的COVID-19的潛在治療方法:納米粒子在體(ti) 內(nei) 捕捉SARS-CoV-2病毒,然後利用人體(ti) 自身的免疫係統來消滅它們(men) 。這些 "納米陷阱"通過模仿病毒感染的目標細胞吸引病毒。當病毒與(yu) 納米陷阱結合時,陷阱就會(hui) 將病毒從(cong) 其他細胞中封存起來,並將其作為(wei) 免疫係統的目標進行消滅。

  Nanotrap-Binding-Simulated-SARS-CoV-2-Virus.jpg

  從(cong) 理論上講,這些納米陷阱也可以用於(yu) 病毒的變種,從(cong) 而形成一種潛在的抑製病毒的新方法。盡管該療法仍處於(yu) 早期測試階段,但研究人員設想它可以通過鼻腔噴霧作為(wei) COVID-19的治療手段。該結果最近發表在《物質》雜誌上。

  為(wei) 了設計納米陷阱,由博士後學者Min Chen和研究生Jill Rosenberg領導的研究小組研究了SARS-CoV-2用於(yu) 結合細胞的機製:其表麵的尖狀蛋白與(yu) 人類細胞的ACE2受體(ti) 蛋白結合。為(wei) 了創造一個(ge) 能以同樣方式與(yu) 病毒結合的陷阱,他們(men) 設計了表麵有高密度ACE2蛋白的納米顆粒。同樣地,他們(men) 還設計了其他表麵帶有中和抗體(ti) 的納米粒子。這些抗體(ti) 是在某人被感染時在體(ti) 內(nei) 產(chan) 生的,旨在以各種方式抓住冠狀病毒)。

  由FDA批準的聚合物和磷脂製成的納米顆粒直徑約為(wei) 500納米--比一個(ge) 細胞小得多。這意味著納米陷阱可以到達身體(ti) 內(nei) 的更多區域,更有效地捕獲病毒。

  Nanotrap-Action.jpg

  然後,為(wei) 了檢查以確保這些小顆粒看起來和他們(men) 預期的一樣,他們(men) 與(yu) Bozhi Tian副教授的實驗室合作,使用電子顯微鏡觀察中看到了一個(ge) 固體(ti) 核心和一個(ge) 脂質雙層的外殼。這是至關(guan) 重要的部分,因為(wei) 它模擬了細胞。研究人員在一個(ge) 小鼠模型中測試了該係統的安全性,發現沒有毒性。然後,他們(men) 在組織培養(yang) 板中對人類肺部細胞中的假病毒 - 一種不複製的低效力病毒模型進行了測試,發現它們(men) 完全阻止了病毒進入細胞。

  一旦假病毒與(yu) 納米粒子結合,後者會(hui) 使用一種分子調用人體(ti) 的巨噬細胞來吞噬和降解納米陷阱。巨噬細胞通常會(hui) 吃掉體(ti) 內(nei) 的納米顆粒,但納米捕集劑分子加快了這個(ge) 過程。納米顆粒在48小時內(nei) 就被清除和降解了。

  研究人員還在體(ti) 外肺灌注係統中用假病毒測試了納米顆粒--一對用呼吸機維持生命的捐贈肺,並發現它們(men) 完全阻止了肺部的感染。

  他們(men) 還與(yu) 阿貢國家實驗室的研究人員合作,在體(ti) 外係統中用活病毒(而不是假病毒)測試納米陷阱。他們(men) 發現,他們(men) 的係統對病毒的抑製作用比單純的中和抗體(ti) 或可溶性ACE2好10倍。接下來,研究人員希望進一步測試該係統,包括用活體(ti) 病毒和許多病毒變種進行更多測試。

  納米陷阱可以儲(chu) 存在一個(ge) 標準的冰櫃裏,最終可以通過鼻內(nei) 噴霧給藥,這將使它們(men) 直接進入呼吸係統,使它們(men) 最有效。

  研究人員說,通過優(you) 化配方,這種技術也有可能化身一種疫苗解決(jue) 方案。納米材料工程方法提供了一個(ge) 清除病毒的多功能平台,並為(wei) 設計下一代疫苗和治療方法鋪平了道路.

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