研究表明,納米海綿可以吸引冠狀病毒遠離肺細胞

2020-12-05 騰訊網

美國醫療服務機構和生元國際了解到，想像一下，如果科學家們僅僅通過將注意力從活的肺細胞上轉移開就能阻止冠狀病毒的感染，那該有多好?波士頓大學國家新發傳染病實驗室(NEIDL)和加州大學聖地牙哥分校的研究人員在一項納米快報研究中宣布了一項新的治療對策，似乎在波士頓的NEIDL進行的實驗中做到了這一點。

這項突破性的技術可能會對抗擊SARS-CoV-2病毒產生重大影響。SARS-CoV-2病毒導致了這場全球大流行，目前已經奪去了近45萬人的生命，並感染了800多萬人。但是，也許更重要的是，它有可能適應對抗幾乎任何病毒，比如流感甚至伊波拉病毒。

這項技術由非常小的納米大小的聚合物滴組成——本質上是柔軟的生物友好塑料——覆蓋在活肺細胞和免疫細胞膜的碎片上。

Honko說:「它看起來像覆蓋在細胞膜上的納米顆粒。」「這種小聚合物(液滴)模擬了一個周圍有膜的細胞。」

SARS-CoV-2病毒會找出肺細胞膜的獨特特徵並附著在其上。當這種情況發生在人體內部時，冠狀病毒感染就會發生，SARS-CoV-2病毒會劫持肺細胞來複製自己的遺傳物質。但在NEIDL的實驗中，波士頓大學的研究人員觀察到，帶有肺細胞膜碎片的聚合物液滴比活肺細胞更能吸引SARS-CoV-2病毒。

通過比活細胞更好地與SARS-CoV-2病毒融合，納米技術似乎是預防冠狀病毒感染的有效對策，防止SARS-CoV-2攻擊細胞。

「我們的猜測是，它像一個誘餌，它與細胞競爭病毒，」該研究的共同通訊作者，NEIDL微生物學家Anthony Griffiths說。「它們是一小塊塑料，只包含細胞的外部部分，沒有活細胞內部的細胞機制。從概念上講，這是一個非常簡單的想法。它像海綿一樣清除病毒。」

這就是為什麼加州大學聖地牙哥分校和波士頓大學的研究小組稱這種技術為「納米海綿」。一旦SARS-CoV-2與納米液滴內的細胞碎片結合，冠狀病毒就會死亡。每一個納米液滴都比人類頭髮的寬度小1000倍。雖然最初的結果是基於在細胞培養皿中進行的實驗，但研究人員相信，在人體內部，可生物降解的納米海綿和其中捕獲的SARS-CoV-2病毒可以被人體的免疫系統處理掉。免疫系統通常會分解並清除感染或正常細胞生命周期造成的死亡細胞片段。

納米海綿在冠狀病毒感染中還有另一個重要作用。Honko說含有免疫細胞碎片的納米海綿可以吸收增加炎症的細胞信號。由肺部炎症級聯引起的急性呼吸窘迫是冠狀病毒感染最致命的方面，患者需要到重症監護病房接受氧氣或呼吸機輔助呼吸。

Honko說，但是納米海綿可以吸引炎症分子，使免疫系統進入危險的超速狀態，可以幫助抑制這種反應。她說，通過使用兩種納米海綿，一些含有肺細胞碎片，一些含有免疫細胞碎片，有可能「攻擊冠狀病毒和(身體的)反應」，導致疾病和最終肺衰竭。

在NEIDL, Honko和Griffiths現在正計劃進行更多的實驗，看看納米海綿在疾病動物模型中預防冠狀病毒感染的效果如何。他們計劃與加州大學聖地牙哥分校(UC San Diego)的工程師團隊密切合作，該團隊在十多年前首次開發了納米海綿，以使這項技術最終安全有效地應用於人類。

據加州大學聖地牙哥分校的一份新聞稿稱，加州大學聖地牙哥分校納米工程師、該研究小組組長張良芳表示:「傳統上，感染性疾病的藥物研發人員會深入病原體的細節，以便找到可給其下藥的靶點。」「我們的方法不同。我們只需要知道目標細胞是什麼。然後我們通過製造仿生誘餌來保護目標。」

當新型冠狀病毒首次出現時，張幾乎立刻想到了使用納米海綿來對抗感染的想法。他向鄰居求助。展望未來，波士頓大學和加州大學聖地牙哥分校的合作者相信納米海綿可以很容易地轉化為非侵入性治療。

格裡菲思說:「我們應該能夠把它直接扔進鼻子裡。」「對人類來說，它可能是類似於鼻噴霧劑的東西。」

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