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＂納米陷阱＂捕捉和清除組織中的冠狀病毒

小知識(shí)陷阱抗體結(jié)合設(shè)計(jì)細(xì)胞科普測(cè)試病毒離子研究人員

【"納米陷阱"捕捉和清除組織中的冠狀病毒】

＂納米陷阱＂捕捉和清除組織中的冠狀病毒



芝加哥大學(xué)的研究人員設(shè)計(jì)了一種全新的COVID-19的潛在治療方法：納米粒子在體內(nèi)捕捉SARS-CoV-2病毒 ， 然后利用人體自身的免疫系統(tǒng)來(lái)消滅它們 。 這些 "納米陷阱"通過(guò)模仿病毒感染的目標(biāo)細(xì)胞吸引病毒 。 當(dāng)病毒與納米陷阱結(jié)合時(shí) ， 陷阱就會(huì)將病毒從其他細(xì)胞中封存起來(lái) ， 并將其作為免疫系統(tǒng)的目標(biāo)進(jìn)行消滅 。
Nanotrap-Binding-Simulated-SARS-CoV-2-Virus.jpg
從理論上講 ， 這些納米陷阱也可以用于病毒的變種 ， 從而形成一種潛在的抑制病毒的新方法 。 盡管該療法仍處于早期測(cè)試階段 ， 但研究人員設(shè)想它可以通過(guò)鼻腔噴霧作為COVID-19的治療手段 。 該結(jié)果最近發(fā)表在《物質(zhì)》雜志上 。
為了設(shè)計(jì)納米陷阱 ， 由博士后學(xué)者M(jìn)in Chen和研究生Jill Rosenberg領(lǐng)導(dǎo)的研究小組研究了SARS-CoV-2用于結(jié)合細(xì)胞的機(jī)制：其表面的尖狀蛋白與人類細(xì)胞的ACE2受體蛋白結(jié)合 。 為了創(chuàng)造一個(gè)能以同樣方式與病毒結(jié)合的陷阱 ， 他們?cè)O(shè)計(jì)了表面有高密度ACE2蛋白的納米顆粒 。 同樣地 ， 他們還設(shè)計(jì)了其他表面帶有中和抗體的納米粒子 。 這些抗體是在某人被感染時(shí)在體內(nèi)產(chǎn)生的 ， 旨在以各種方式抓住冠狀病毒） 。
由FDA批準(zhǔn)的聚合物和磷脂制成的納米顆粒直徑約為500納米--比一個(gè)細(xì)胞小得多 。 這意味著納米陷阱可以到達(dá)身體內(nèi)的更多區(qū)域 ， 更有效地捕獲病毒 。
Nanotrap-Action.jpg
然后 ， 為了檢查以確保這些小顆?？雌饋?lái)和他們預(yù)期的一樣 ， 他們與Bozhi Tian副教授的實(shí)驗(yàn)室合作 ， 使用電子顯微鏡觀察中看到了一個(gè)固體核心和一個(gè)脂質(zhì)雙層的外殼 。 這是至關(guān)重要的部分 ， 因?yàn)樗M了細(xì)胞 。 研究人員在一個(gè)小鼠模型中測(cè)試了該系統(tǒng)的安全性 ， 發(fā)現(xiàn)沒(méi)有毒性 。 然后 ， 他們?cè)诮M織培養(yǎng)板中對(duì)人類肺部細(xì)胞中的假病毒 - 一種不復(fù)制的低效力病毒模型進(jìn)行了測(cè)試 ， 發(fā)現(xiàn)它們完全阻止了病毒進(jìn)入細(xì)胞 。
一旦假病毒與納米粒子結(jié)合 ， 后者會(huì)使用一種分子調(diào)用人體的巨噬細(xì)胞來(lái)吞噬和降解納米陷阱 。 巨噬細(xì)胞通常會(huì)吃掉體內(nèi)的納米顆粒 ， 但納米捕集劑分子加快了這個(gè)過(guò)程 。 納米顆粒在48小時(shí)內(nèi)就被清除和降解了 。
研究人員還在體外肺灌注系統(tǒng)中用假病毒測(cè)試了納米顆粒--一對(duì)用呼吸機(jī)維持生命的捐贈(zèng)肺 ， 并發(fā)現(xiàn)它們完全阻止了肺部的感染 。
他們還與阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究人員合作 ， 在體外系統(tǒng)中用活病毒（而不是假病毒）測(cè)試納米陷阱 。 他們發(fā)現(xiàn) ， 他們的系統(tǒng)對(duì)病毒的抑制作用比單純的中和抗體或可溶性ACE2好10倍 。 接下來(lái) ， 研究人員希望進(jìn)一步測(cè)試該系統(tǒng) ， 包括用活體病毒和許多病毒變種進(jìn)行更多測(cè)試 。
納米陷阱可以儲(chǔ)存在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的冰柜里 ， 最終可以通過(guò)鼻內(nèi)噴霧給藥 ， 這將使它們直接進(jìn)入呼吸系統(tǒng) ， 使它們最有效 。
研究人員說(shuō) ， 通過(guò)優(yōu)化配方 ， 這種技術(shù)也有可能化身一種疫苗解決方案 。 納米材料工程方法提供了一個(gè)清除病毒的多功能平臺(tái) ， 并為設(shè)計(jì)下一代疫苗和治療方法鋪平了道路.

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