納米陷阱藝術(shù)圖，納米陷阱的核心為黃色、磷脂殼為綠色和功能化粒子為紅色，病毒蛋白外殼為灰色。圖片來源：Huang Lab

美國芝加哥大學(xué)普利茲克分子工程學(xué)院研究人員設(shè)計(jì)了一種全新的、有潛力的新冠肺炎療法：納米顆粒可以在體內(nèi)捕獲新冠病毒，然后利用人體免疫系統(tǒng)摧毀它。

這些納米陷阱能通過模仿病毒感染的目標(biāo)細(xì)胞來吸引病毒。當(dāng)病毒與納米陷阱結(jié)合時(shí)，陷阱就會(huì)將病毒與其他細(xì)胞隔離，并將其作為免疫系統(tǒng)破壞的目標(biāo)。

理論上，這些納米陷阱也可以用于病毒的變種，從而產(chǎn)生一種抑制病毒發(fā)展的新方法。盡管這種療法仍處于早期測(cè)試階段，但研究人員設(shè)想，它可以通過鼻腔噴霧劑來治療新冠肺炎。

相關(guān)論文發(fā)表在近日的《物質(zhì)》上?！白孕鹿诜窝状罅餍虚_始以來，我們團(tuán)隊(duì)一直在開發(fā)這種治療新冠肺炎的新方法?！必?fù)責(zé)這項(xiàng)研究的助理教授黃?。ㄒ糇g）說，“我們已經(jīng)進(jìn)行了嚴(yán)格的測(cè)試證明這些納米陷阱是有效的，我們對(duì)它們的潛力感到興奮。”

為了設(shè)計(jì)納米陷阱，由博士后學(xué)者陳敏（音譯）和研究生Jill Rosenberg領(lǐng)導(dǎo)的研究小組研究了新冠病毒與細(xì)胞的結(jié)合機(jī)制：其表面的刺突蛋白，與人類細(xì)胞的ACE2受體蛋白結(jié)合。于是，他們?cè)O(shè)計(jì)了表面含有高密度ACE2蛋白質(zhì)的納米顆粒，以及表面帶有中和抗體的納米顆粒。當(dāng)人被感染時(shí)，這些抗體會(huì)在體內(nèi)產(chǎn)生，并以各種方式附著在冠狀病毒上。

ACE2蛋白和中和抗體都已用于新冠肺炎的治療，但通過將它們附著在納米顆粒上，研究人員創(chuàng)造了一種更強(qiáng)大的捕獲和消除病毒的系統(tǒng)。納米顆粒由FDA批準(zhǔn)的聚合物和磷脂制成，直徑約為500納米——比細(xì)胞小得多。這意味著納米陷阱可以到達(dá)體內(nèi)更多的區(qū)域，更有效地捕獲病毒。

研究人員在小鼠模型上測(cè)試了該系統(tǒng)的安全性，發(fā)現(xiàn)沒有毒性。然后，他們?cè)诮M織培養(yǎng)板中的人類肺細(xì)胞中測(cè)試了納米陷阱與假病毒的對(duì)抗，發(fā)現(xiàn)它們完全阻止了假病毒進(jìn)入細(xì)胞。假病毒是一種沒有復(fù)制能力的病毒模型。

相關(guān)論文信息：http://dx.doi.org/10.1016/j.matt.2021.04.005

來源：中國科學(xué)報(bào)