新冠肺炎新疗法:奈米粒子可捕捉病毒

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    奈米陷阱捕捉病毒的意示图:中间大颗的是病毒,旁边的小球是奈米陷阱,奈米陷阱会放出仿人体细胞的特征引诱病毒前来,同时也会唿叫免疫细胞过来吞噬。图/廿普利兹克分子工程学院(photo:ChinaTimes)
    奈米陷阱捕捉病毒的意示图:中间大颗的是病毒,旁边的小球是奈米陷阱,奈米陷阱会放出仿人体细胞的特征引诱病毒前来,同时也会唿叫免疫细胞过来吞噬。图/廿普利兹克分子工程学院(photo:ChinaTimes)

    新冠肺炎COVID-19已肆虐全球一年半,仍然迟迟看不到平息的希望,需要有更多的高效疗法才能挽救。现在芝加哥大学(University of Chicago)的研究人员发明一种人工奈米粒子,它可以引诱病毒过来,加以捕捉,然后再交由人体免疫系统消灭,因此研究人员称这是「奈米陷阱疗法」(Nanotraps)。

    每日科学报(Scitech Daily)报导,这项研究是由芝加哥大学-普利兹克分子工程学院(Pritzker School of Molecular Engineering)的黄军教授(Jun Huang)领导,他说:「自大流行以来,我们的研究团队就在设想,能否创造一种类似人造抗体的奈米粒子,从培养皿开始研究,现在证明奈米陷阱能够有效果。我们对它们的潜力感到兴奋。」

    博士后研究员陈敏(Min Chen)和研究生吉尔·罗森伯格(Jill Rosenberg)先是剖析新型冠状病毒(SARS-CoV-2)与细胞结合的机制,原来病毒表面上有一种称为ACE2受体蛋白的刺突,可以突破人体细胞的表层,进而渗透进细胞内复制 。

    得知病毒的「武器」之后,他们「以其人之道,还治其人之身」,仿造出可以吸引病毒前来结合的特征,也就是高密度的ACE2蛋白奈米颗粒,然后在同一个奈米粒上,设计吸引抗体前来的蛋白特征。

    这样的结果是,病毒会附着在奈米粒子上,同时奈米粒子同时会唿叫抗体前来扫毒(这有点像「卧底警察」与罪犯出现在犯案现场,但「卧底警察」旋即通知其他警察前来围捕)

    奈米粒子直径约为500奈米,这尺寸比细胞小得多。而材料是由美国食品药物管理局(FDA)批准的聚合物、磷脂所制成,所以不会伤害人体。

    研究人员已经用小鼠进行实现,未发现人造奈米物质的毒性。然后,他们先以一种弱化的伪病毒(一种失去复制能力的病毒)进行了奈米捕获测试,发现奈米粒子真的完全阻止了伪病毒入侵细胞组织。

    一旦伪病毒结合到奈米粒子上(大约需要10分钟),奈米颗粒就会通知巨噬细胞(免疫细胞中的强力角色)前来吞噬,并降解奈米陷阱。据实验室的表现,奈米粒子在48小时内会被清除干净并降解。

    研究人员下一步是与阿贡国家实验室(Argonne National Laboratory)合作,以奈米陷阱对付活病毒,结果也获得成功,并且效果比现有的几种病毒抑制剂要迅速10倍。

    接下来,研究人员还要继续更贴近实际情况测试,以确定它可以对付新冠病毒。

    研究人员表示,纳米粒子的给药,既不是口服也不是施打,而是利用过鼻内喷雾器,直接作用在唿吸系统,这样成效最快也最直接对付病毒。

    如果这一套技术可行,或许奈米粒子治疗法可以成为其他唿吸道疾病的特效药,甚至也可以作为疫苗。

    该技术论文在4月27日的《物质》(Matter)杂志上发表。

    (中时新闻网)