18个月后局限于家里的内部,“隔离”这个词也许让你脊背发凉。不要害怕——新的研究从慕尼黑工业大学(TUM),不是我们人类将进入封锁,这是病毒。
在中空的,实验室的亨德里克•迪茨教授物理系的探索的可能性,构建纳米尺度下分子设备使用不同的材料,包括DNA。该集团的最新研究,发表在自然材料,展示他们的成功建设二十面体壳,可以使用DNA病毒病原体的“陷阱”。“我们提出一个平台技术,认为内捕获整个病毒粒子新创设计大分子壳抑制分子病毒和宿主细胞之间的相互作用,”作者写。
使用DNA壳对抗病毒病原体可能听起来有点超前,但地址非常真实的和相关的问题。的最大挑战之一,在对抗SARS-CoV-2识别小说或特制的药物能有效治疗COVID-19症状。不幸的是,这些抗病毒努力取得最小的成功,这不是一个问题独特的冠状病毒家族。百分之七十由世界卫生组织列出的所有病毒没有有效的治疗方法。
新迪茨和他的同事们的研究有助于的努力VIROFIGHT财团。VIROFIGHT正在寻求新的替代对抗病毒,其中包括nano-shells——或“病毒陷阱”——迪茨实验室制造的。
188金宝搏备用采访了基督教Sigl迪茨研究团队的一员,这项新研究的第一作者。我们想知道如何创建病毒陷阱,他们如何工作作为预防和治疗,为什么这种方法有可能成为未来的方法对抗传染病的爆发。
莫莉·坎贝尔(MC):你建议的技术,认为捕获整个病毒粒子新创大分子的壳。你能描述一下这个想法来自哪里?
基督教Sigl (CS):最初,我们研究病毒的结构人工nanoshells指导我们的设计和施工。在这个研究中,我们发现有些方面的适应性免疫系统对抗病毒通过阻断病毒和细胞之间的相互作用。因为我们nanoshells蛀牙与病毒和大小相似特征形成很厚的贝壳,我们建议壳可以中和病毒通过阻断与细胞相互作用的能力。因此我们设计的外壳可以陷阱整个病毒粒子的光阑。这导致建立一个通用的抗病毒的平台,可以应用到许多不同的病毒。
主持人:你能解释一下病毒席卷nanoshells的概念将如何工作?这是预防或治疗病毒感染吗?
CS:病毒的生命周期的重要一步是绑定病毒的细胞。通过捕获病毒在我们DNA nano-containers,他们可以不再绑定到细胞,中和病毒,抑制病毒感染。
我们设想用贝壳作为预防和治疗。特别是,贝壳可以管理高危病毒感染易感人群,像医生,在他们进入濒危。如果他们接触到病毒,病毒是被困在贝壳和不再能感染人。同时,nanoshells可以管理已感染者减少病毒载量和帮助减轻病毒性疾病。
主持人:你在这项研究中,描述一个可编程的二十面体帆布二十面体壳的自组装。你能描述你如何设计画布和本研究的贝壳吗?
CS:我们的设计概念依赖于病毒的结构。我们构造三角形的DNA与大小,比人类头发细一千倍。这些三角形的积木人造贝壳。像三角形特征模式的边缘,使多个三角形互相结合,构建壳。通过改变三角形的形状和像模式,我们可以设计外壳包含180个三角形的大小不同。此外,由于设计合理的三角形,我们捏造壳与用户定义的空缺,需要捕获病毒。
主持人:如何创建外壳的大小比较病毒一般大小的吗?
CS:人造DNA的大小贝壳与病毒的大小。许多人类病毒大小的范围内20纳米到200纳米。我们的外壳功能蛀牙从40纳米到300纳米。因此,大多数的人类病毒符合壳内的变异。
主持人:在这项研究,你能够吞噬乙型肝炎病毒,抑制其交互,并中和感染腺相关病毒暴露于人类细胞。你能解释这些结果和它们所表达的意思的展示方法的鲁棒性?
CS:乙型肝炎病毒和腺相关病毒属于不同的家庭。两人都成功地困和中和在壳里面。这表明我们炮弹的virus-trapping概念并不局限于一个特定类型的病毒,但可以应用到各种病毒性病原体。
壳特性腔大小从40纳米到300纳米。此外,我们可以很容易地交换病毒结合分子壳的里面。因此,相同的外壳平台可用于许多不同的病毒。据我们所知,没有抗病毒药物可以针对多个不同的病毒。
主持人:在理论上,病毒如何封装然后被处置或排泄,一旦封装?
CS:因为我们还没有应用生物的贝壳,我的答案大多是投机。我们认为有多种方法。一个是由nanoshells激活免疫系统。我们也可以安装不同的分子内部和外部的壳。例如,我们可以修改壳与分子引发免疫细胞的活化,随后中和病毒壳一起。它还可能已经足以陷阱壳内病毒颗粒减少病毒载量即使病毒粒子最终逃脱壳。捕获可能延迟病毒扩散,让免疫系统有时间之前建立反病毒病原体的免疫反应产生大量的新病毒。
主持人:还有其他潜在应用nanotraps,以外的封装病毒?
CS:除了捕获病毒,我们正在调查一些其它的潜在应用的壳,包括使用作为疫苗抗原携带者或药物运载工具:
我)我们nanoshells有相似的大小和许多病毒一样的对称。抗原,安装在外壳的外面,他们可以应用作为疫苗接种病毒模仿。
ii)壳功能大腔,因此可以作为运营商的不同大小的分子。例如,他们可以被部署的基因对基因治疗或其他大的药物分子。
主持人:在您看来,这种方法是处理传染病的未来?
CS:我们的外壳平台小说提供了一个通用的抗病毒的平台。通过小型设计变更,我们可以迅速调整壳目标不同的病毒,包括新兴病毒或病毒株。因此,壳可以提供一个有前途的抗病毒方法对于现有的病毒没有一个有效的治疗和未来的病毒爆发。
主持人:有什么限制你想强调的工作吗?
CS:我们还没有测试nanoshells生物体。可能有不良反应。测试的virus-neutralization nanoshells老鼠因此下一个关键步骤。
主持人:在这项研究空间你的下一个步骤是什么?
CS:在我们的工作中,我们测试并证明了virus-neutralizing我们炮弹在细胞培养的能力。在下一步中,我们将测试壳生物体,特别是老鼠。另外,我们打算测试壳更多不同的病毒,包括病毒引起人类严重疾病和缺乏一个有效的抗病毒药物。
基督教Sigl莫莉坎贝尔,科普作家188金宝搏备用技术网络。
