纳米医学预防和治疗COVID-19和其他病毒

多病毒感染可以通过接种预防,但为新疾病开发疫苗需要很长时间,许多人反对自己或儿童接种疫苗。极需快速易得替代治疗串行创业者ThomasJWebster教授认为使用纳米材料可以实现这一点Webster研究发现分子可绑定SARS-COV-2表面的蛋白质,病毒对COVID-19负责,并抑制它感染人体细胞的能力

自几年前COVID-19大流行以来,已建议多疫苗和处理方法来防治该疾病。多数这些方法都以病毒为对象,即一种叫做SARS-COV-2的corona病毒但这些疫苗和处理方法的一个限制是,它们往往为病毒的具体形式或变异开发 — — 意即相对于其他变异形式或病毒效果可能较差。最近的研究表明,当前疫苗对最近SARS CoV-2OcroronBA.4和5变式无效

Thomas J Webster教授串行创业者确认迫切需要新的多功能方法处理病毒感染,如COVID-19纳米医学可以是开发多功能方法的答案,如果成功,可加速我们对下一个病毒大流行的反应时间

纳米材料

一种多功能替代处理使用纳米材料(极小材料)。纳米粒子或纳米粒子正被用于治疗癌症等某些疾病药可以多种方式使用:药可以在纳米粒子内注入洞中传送到目标网站,或病毒类粒子可以用来诱导人体对它们作出免疫响应 — — 意指对真病毒作出快速强响应外层纳米材料可用其他分子加固,以特定绑定网站为对象,以便向理想行动网站准确交付药物

一组纳米材料自组化小片段短链构件,可整理成组织完善并独有功能结构这使得他们极佳候选打乱病毒功能Peptide快速分解外壳或纳米载体可帮助保护粒子不退化

有两种主要方式可以阻截病毒,如SARS-COV-2或瞄准病毒并抑制其复制能力,或抑制对病毒生命周期很重要的宿主因素

充斥抗病毒处理的纳米材料可提供新奇多功能替代方法处理多传染病

SARS-COV-2病毒表面有蛋白质溢出,用来绑定目标细胞由於像王冠外观病毒, 这些分子被称为尖粒蛋白Webster解释道,加注蛋白开发药处理COVID-19时提供诱人目标,然而,这是一个经常变异的区域,因此病毒上更多区也必须成为目标

先前其他研究组的研究已经显示,抗病毒粒子可能有效对付某些病毒,包括流感和其他日志病毒,以及2012年引起MERS(中东呼吸系统综合症)暴发的病毒自编造纳米材料安全性强,很容易用吸入器或注入流鼻水

Webster建议纳米材料与SARS-CoV-2相同尺寸可阻塞SARS-CoV-2的动作,即附着加注或病毒其他变异较少区域绑定会抑制病毒感染人体细胞的能力并阻止COVID-19开发,甚至有可能免病毒突变

超人造纳米材料超能力SARS-COV-2系统并不只是附加,而是围绕病毒组成像毯状结构以阻止它附着体中目标细胞预防医学方法也是可能的

并预防病毒绑定, 重要的是考虑peptips 可能对宿主免疫响应产生的影响发现一些COVID-19病人有脉冲暴或超活性免疫系统不受控制发炎响应可能导致身体中其他细胞攻击,此外还有已经感染病毒的细胞Webster假设抗病毒物剂和防炎粒子并用对COVID-19双响应

建模抗病毒粒子

Webster及其同事使用计算机软件识别数位候选粒子并有可能绑定SARS-COV-2外部面并模拟双向结构随时间变化以响应交互作用

病毒难以抗争:它们持续进化变异以逃避免疫响应和处理Webster解释说,自编材开发面向非变异区SARS-COV-2,意指它有效抗病毒所有菌株,而不限于病毒的一种特定形式自组成分子也显示希望对抗其他病毒,如流感和犀牛病毒或普通冷冻

研究结果显示,其中二片强能绑定SARS-COV-2病毒,改变结构并禁止附着宿主目标细胞动物研究显示这些pepti

Webster最近的另一项研究揭示出pitide设计开发可瞄准负责SARS-COV-2复制的酶因为他们知道分子序列绑定酶, 研究者合成了粒子与非常相似序列, 并可能绑定酶并停止它帮助病毒复制的能力使用实验室生长的细胞研究者发现pitide对细胞不危险,并至少在细胞混合移植后一周内抑制SARS-COV-2微粒复制

似可将抗病毒剂与防炎粒子并用,以对COVID-19和未来病毒双响应

纳米医学还有其他好处:当纳米粒子使用时副作用减少,药物释放或纳米粒子动作可严格控制,纳米医学可用多种方式管理,例如通过皮肤或易用鼻吸剂很容易进入肺部,肺部受SARS-COV-2影响最大器官

分子刻印

纳米材料可进一步设计成绑定SARS-COV-2技术分子刻印造模状空格,具体分子如病毒蛋白质将绑定(类似于锁键机制,蛋白质即键盘即锁盘)。分子印迹成功使用的一个实例是检测溶液中的细菌,这可能对食品和水卫生很重要。研究者将细菌蛋白刻入凝胶珠中, 后取出蛋白并留空洞珠上并用这些凝胶珠子 具体绑定细菌 表面有原生蛋白, 但其他细菌不绑定珠子

Webster解释道,从理论上讲,分子刻印可大有希望应用来监测传染性生物及其宿主细胞或甚至是传感器以确定餐厅中是否存在病毒然而,他解释道,分子刻印仍然存在一些限制,包括洗去分子以组成模版洞体时的挑战、低绑定容量以及非原目标的其他分子的潜在绑定

技术的进步可能有助于研究人员克服其中一些问题。举例说,机器学习可用于挖掘现有数据库查找最合适的目标分子,并预测纳米材料与目标分子之间的互动并建模

未来纳米材料

纳米材料可能有另一个隐藏超能力有趣的是,Webster建议可安装传感器检测空气中的SARS-COV-2,警告接触病毒者或帮助避免高危险区开发抗病毒纳米医学,对宿主产生最小副作用,允许快速有效防治新发传染病充斥抗病毒处理的纳米材料可提供新奇多功能替代方法处理多传染病