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纳米材料在抗击新型冠状病毒疫情中的最新进展

2021/10/7 14:40:50 浏览次数:328

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美国俄亥俄州立大学药学院董一洲课题组发表综述文章,总结了纳米材料在抗击新冠疫情中的广泛应用。本文归纳分析了在诊断测试、疫苗研发、病患治疗这三个方面,所用到的纳米材料和相关技术,并介绍了这些材料在临床应用上的进展和前景。


2019年底开始的新型冠状病毒疫情,席卷全球,迄今为止已经感染了上亿人,导致超过2百万人死亡。面对如此严重的疫情,世界各地的研究人员开发了多种新型的纳米材料,用于诊断,预防和治疗新型冠状病毒感染及其引发的肺炎。近期,美国俄亥俄州立大学药学院董一洲课题组发表了综述文章,概括总结了有代表性的纳米材料在抗击新冠疫情中的广泛应用。本文的共同第一作者是曾春曦博士和博士生侯续成


在新冠的检测诊断方面,很多纳米材料被用在了两种主要的测试类型中:直接测试(检测病毒抗原或核酸)和间接测试(检测血液中的抗体)。在这些材料中,金纳米颗粒(Gold nanoparticle)因为其优秀的光电特性,成为众多快速检测试剂盒的核心材料。石墨烯(Graphene) 有很高的导电性,被用在一些便携式检测仪中。磁性纳米颗粒有利于检测物的分离,也在几种检测方法中发挥作用。其他一些检测办法还用到了聚合物纳米颗粒(polymer nanoparticle)、二氧化钛纳米管(TiO2 nanotubes)等纳米材料。


在新冠疫苗的开发中,脂质体纳米颗粒(lipid nanoparticles,LNPs)是使用最广泛的纳米材料。目前基于信使核糖核酸(mRNA)的新冠疫苗,都使用了脂质体纳米颗粒来包裹和递送,包括辉瑞-生物科技和莫德纳的疫苗。在其他的研究中,脂质体(liposome)被用在两种基于重组蛋白的疫苗中。纳米乳液(nanoemulsion)具有递送核酸的能力和免疫刺激性,因此在不同的疫苗中,担当递送材料或是免疫佐剂(adjuvant)。此外,重组蛋白经过特殊设计,可以自我组装成纳米颗粒,也成为多个疫苗项目的探索方向。


在治疗新冠病患方面,多种临床前研究使用纳米颗粒为载体,包裹和递送有治疗效果的酶或是信使核糖核酸。研究人员也开发了细胞纳米海绵(cell nanosponges)来抑制病毒传播。还有一些临床试验,使用来自干细胞或是T细胞的外泌体(exosome)来缓和新型冠状病毒引起的炎症风暴。


最后,作者展望了纳米材料在进一步的抗疫中的前景和方向。纳米材料将在未来的防疫、抗疫和医疗中,发挥越来越重要的作用。这篇综述题为“Advances of nanomaterials-based strategies for fighting against COVID-19”,发表在期刊VIEW上(DOI: 10.1002/VIW.20200180)。



原文链接:

https://doi.org/10.1002/VIW.20200180


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