以下是纳米颗粒如何帮助我们更接近COVID-19的治疗方法

原载于News@Northeastern罗伯特·摩尔·坎达诺萨著

COVID-19是由严重急性呼吸综合征冠状病毒(SARS-CoV-2)引起的疾病,目前还没有疫苗或特异性治疗方法。

自2019年底疫情爆发以来,研究人员一直在研究赛车了解更多关于SARS-CoV-2的信息,这是一种病毒家族的毒株,因其冠状形状而被称为冠状病毒。

东北大学化学工程教授托马斯•韦伯斯特他是专门研究治疗疾病的纳米药物和技术的科学家之一,他们正在为美国疾病控制和预防中心(Centers for Disease Control and Prevention)抗击COVID-19疫情贡献想法和技术。

的想法韦伯斯特说,使用纳米颗粒的好处在于,COVID-19背后的病毒由与他的纳米颗粒相似的结构组成。在这个尺度上,物质是非常小的,大约比一根头发的宽度小一万倍。

Thomas Webseter教授和Art Zafiropoulo工程主席,专注于开发纳米级药物和治疗疾病的技术。他是为美国疾病控制与预防中心(Centers for Disease Control and Prevention)抗击COVID-19疫情贡献创意和技术的科学家队伍中的一员。摄影:Matthew Modoono/东北大学raybet雷竞技雷竞技app最新版

韦伯斯特提出了类似大小的颗粒,可以附着在SARS-CoV-2病毒上,用红外光处理的组合来破坏它们的结构。这种结构变化会阻止病毒在体内存活和繁殖的能力。

“你必须在这个规模范围内思考,”韦伯斯特说,他是东北大学工程学院的Art Zafiropoulo主席。“在纳米尺寸范围内,如果你想检测病毒,如果你想灭活它们。”

韦伯斯特和其他研究人员称之为治疗学的核心是用纳米药物发现和中和病毒,治疗学的重点是将治疗和诊断结合起来。利用这种方法,他的实验室专门研究纳米颗粒来对抗引起流感和结核病的微生物。

他说:“这不是用一种方法来检测你是否感染了病毒,而用另一种方法来治疗,而是用同样的粒子,同样的方法来检测和治疗。”

SARS-CoV-2主要通过呼吸、说话、打喷嚏、咳嗽产生的微小病毒颗粒飞沫传播,这些病毒颗粒通过眼睛、嘴巴或鼻子进入人体。初步研究还表明,当这些细菌附着在台面、扶手和其他坚硬的表面时,它们可以存活数天。

韦伯斯特说,这是使纳米颗粒治疗成为COVID-19疫情焦点的一个原因。

纳米颗粒甚至可以在这些病原体侵入人体之前使其失效,因为它们会附着在不同的物体和表面上。他的实验室已经开发出一种可以喷在物体上形成纳米颗粒并攻击病毒的材料。

他说:“即使是在一个表面上,在某人的工作台面上,或者在iPhone上。”“这并不意味着什么,因为它不是那种病毒的活性形式。”

同样的技术可以进行微调,以针对更广泛的病毒,细菌和其他病原体。与其他具有大分子结构的新型药物不同,纳米颗粒非常小,以至于它们可以在不破坏免疫系统等其他功能的情况下穿过我们的身体。

韦伯斯特说:“它们几乎就像测量员一样,可以在你的血液中检测。”“它们可以在更长的时间内更容易地检查你的身体,并尝试检测病毒。”

韦伯斯特说,为了做到这一切,疾病预防控制中心需要知道需要什么样的结构才能中和SARS-CoV-2。这一信息尚未公开。

他说:“你必须确定我们需要在纳米颗粒中加入什么来吸引它去感染病毒。”“疾病预防控制中心必须知道这一点,因为他们已经开发了一种试剂盒,可以确定你是否患有(COVID-19)、流感或其他疾病。”

一种替代纳米医学的方法是合成分子。但韦伯斯特表示,这种策略存在一些挑战。在用于治疗癌细胞的化疗中,这种合成药物会导致严重的副作用,杀死癌细胞以及体内的其他细胞。

韦伯斯特说:“同样的事情也可能发生在合成化学治疗病毒的过程中,分子杀死的不仅仅是病毒。”

不过,韦伯斯特承认,目前还没有很多研究人员专注于纳米颗粒杀死病毒。

缺乏这些解决方案的主要原因之一是,使纳米颗粒成为对抗传染病的理想药物的好处,也使它们成为美国联邦药物管理局的担忧。

由于它们的大小,纳米颗粒无处不在(可能太普遍了),无法渗透到身体的其他部位。为了降低这种风险,韦伯斯特的实验室专注于使用氧化铁。这些颗粒所包含的化学物质对我们的身体和饮食来说已经很自然了。

韦伯斯特说:“即使你感染了病毒,你也需要更多的铁,因为你可能会贫血,这取决于感染的严重程度。”“我们实际上正在从化学物质中开发这些纳米颗粒,它们可以帮助你的健康。”

他还说,基于铁的纳米颗粒可以在磁场的引导下靶向身体的特定器官,比如肺部和其他感染病毒后容易出现呼吸道并发症的区域。韦伯斯特说,这也是一种新型合成分子无法做到的。

韦伯斯特说:“真的,这一切意味着我们只需要进行研究,以表明这些铁纳米颗粒不会进入大脑或肾脏,这些纳米颗粒会准确地进入你想要它们进入病毒的地方。”

传媒查询雷竞技官网app,请与Shannon Nargi联系s.nargi@northeastern.edu或617-373-5718。

最后更新于2021年5月25日