加州大学圣地亚哥分校约安娜·帕特林盖纳如是说 在实验室实验中，肺细胞和免疫细胞类型的纳米粒子都导致SARS-CoV-2病毒以剂量依赖的方式丧失了近90%的“病毒传染性”
病毒传染性是衡量病毒进入宿主细胞并利用其资源复制和产生额外传染性病毒颗粒的能力
学分:大卫·拜伦/加州大学圣地亚哥分校 包裹在人类肺细胞膜和人类免疫细胞膜中的纳米粒子可以在细胞培养中吸引和中和SARS-CoV-2病毒，导致病毒失去劫持宿主细胞和繁殖的能力
描述对抗新冠肺炎的新方向的第一批数据发表在6月17日的《纳米快报》杂志上
这些“纳米庞”由加州大学圣地亚哥分校的工程师开发，并由波士顿大学的研究人员测试
加州大学圣地亚哥分校的研究人员称他们的纳米粒子为“纳米庞”，因为它们吸收有害的病原体和毒素
在实验室实验中，肺细胞和免疫细胞类型的纳米粒子都导致SARS-CoV-2病毒以剂量依赖的方式丧失了近90%的“病毒传染性”
病毒传染性是衡量病毒进入宿主细胞并利用其资源复制和产生额外传染性病毒颗粒的能力
这些纳米庞不是针对病毒本身，而是为了保护病毒入侵的健康细胞
“传统上，传染性疾病的药物研发者深入研究病原体的细节，以寻找可药物治疗的目标
我们的方法不同
我们只需要知道目标细胞是什么
加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院的纳米工程教授梁芳·张说:“我们的目标是通过制造仿生诱饵来保护目标。”
十多年前，他的实验室第一次创建了这个仿生纳米平台，并一直在开发它的广泛应用
他说，当新型冠状病毒出现时，张“几乎立刻”想到了利用纳米平台来对抗它
除了在细胞培养中中和病毒的令人鼓舞的数据之外，研究人员注意到，用巨噬细胞外膜碎片包裹的纳米外壳可能还有一个额外的好处:吸收炎症因子y细胞因子蛋白质，这些蛋白质与COVID-19的一些最危险的方面有关，并由对感染的免疫反应驱动。
新冠肺炎纳米庞的制作和测试 每一个新冠肺炎纳米海绵——比人类头发的宽度小一千倍——都由一个聚合物核心组成，这个核心包裹在从肺上皮二型细胞或巨噬细胞提取的细胞膜上
细胞膜覆盖着海绵，海绵中含有与它们模拟的细胞相同的蛋白质受体——这本质上包括非典病毒-冠状病毒-2用来进入体内细胞的任何受体
包裹在人类肺细胞膜和人类免疫细胞膜中的纳米粒子可以在细胞培养中吸引和中和SARS-CoV-2病毒，导致病毒失去劫持宿主细胞和繁殖的能力
加州大学圣地亚哥分校的研究人员称他们的纳米粒子为“纳米庞”，因为它们吸收有害的病原体和毒素
学分:大卫·拜伦/加州大学圣地亚哥分校 研究人员在溶液中制备了几种不同浓度的纳米粒子来测试新型冠状病毒
为了测试纳米粒子阻断SARS-CoV-2传染性的能力，加州大学圣地亚哥分校的研究人员求助于波士顿大学国家新兴传染病实验室的一个团队进行独立测试
在这个BSL-4实验室——一个研究机构的最高生物安全级别——由波士顿大学医学院微生物学副教授安东尼·格里菲斯领导的研究人员，测试了不同浓度的每种纳米粒子类型降低SARS-CoV-2活病毒传染性的能力，这些病毒与在其他新冠肺炎治疗和疫苗研究中测试的病毒相同
浓度为每毫升5毫克时，肺细胞膜包裹的海绵抑制了93%的SARS-CoV-2病毒传染性
巨噬细胞覆盖的海绵抑制了88%的传染性非典型肺炎病毒
病毒传染性是衡量病毒进入宿主细胞并利用其资源复制和产生额外传染性病毒颗粒的能力
“从免疫学家和病毒学家的角度来看，纳米ponge平台作为一种潜在的抗病毒药物很有吸引力，因为它能够对抗任何类型的病毒
这意味着，与可能非常特异性地阻断SARS-CoV-2感染或复制的药物或抗体相反，这些细胞膜纳米复合物可能以更全面的方式在治疗广泛的病毒感染性疾病中发挥作用
该论文的第一作者之一、波士顿大学国家新兴传染病实验室微生物学研究副教授安娜·洪科说:“起初，我乐观地怀疑它是否可行，但当我看到结果并意识到这对整体治疗发展意味着什么时，我感到非常激动。”
在接下来的几个月里，加州大学圣地亚哥分校的研究人员和合作者将在动物模型中评估纳米ponges的功效
加州大学圣地亚哥分校的研究小组已经证明了对小鼠呼吸道和肺部的短期安全性
这些新冠肺炎纳米机器人是否以及何时将在人类身上进行测试取决于多种因素，但研究人员正在尽可能快地行动
“我们方法的另一个有趣的方面是，即使SARS-CoV-2变异，只要病毒仍然能够侵入我们正在模仿的细胞，我们的纳米庞氏方法应该仍然有效
我不确定这是否适用于目前正在开发的一些疫苗和疗法，”张说
研究人员还预计，这些纳米庞将对抗任何新的冠状病毒，甚至其他呼吸道病毒，包括任何可能引发下一次呼吸道大流行的病毒
模仿肺上皮细胞和免疫细胞 由于这种新型冠状病毒通常会感染肺上皮细胞，这是感染病毒的第一步，张和他的同事推断，将一种纳米颗粒包裹在肺上皮细胞外膜的碎片中，看看病毒是否能被诱骗锁定在其上，而不是肺细胞，这是有意义的
巨噬细胞是在炎症中起主要作用的白细胞，在病期间，巨噬细胞在肺中也非常活跃，因此张和他的同事创造了第二个包裹在巨噬细胞膜中的海绵
研究小组计划研究巨噬细胞海绵是否也有能力平息新冠肺炎患者体内的细胞因子风暴
研究人员安娜·洪科在国家新兴传染病实验室的BSL-4中准备了这种检测方法
学分:波士顿大学国家新兴传染病实验室格里菲斯实验室
“我们将看看巨噬细胞纳米复合物是否能中和过量的细胞因子以及中和病毒，”张说
使用巨噬细胞碎片作为外衣建立在多年工作的基础上，利用巨噬细胞纳米粒子开发败血症的治疗方法
在2017年发表在《美国国家科学院院刊》上的一篇论文中，张和加州大学圣地亚哥分校的一组研究人员表明，巨噬细胞纳米球可以安全地中和小鼠血流中的内毒素和促炎细胞因子
由张联合创立的圣地亚哥生物技术公司“细胞疗法”正致力于将这种巨噬细胞纳米技术应用于临床
潜在的治疗药物张提醒说，在科学家知道纳米平台是否是一种安全有效的人类抗病毒疗法之前，该平台还需要进行大量测试
但是，如果海绵达到临床试验阶段，有多种潜在的治疗方法，包括通过吸入器(如哮喘患者)或静脉注射直接输送到插管患者的肺部，特别是治疗细胞因子风暴的并发症
治疗剂量的纳米粒子可能会使肺部充满一万亿或更多的微小纳米粒子，从而将病毒从健康细胞中吸走
张说，一旦病毒与海绵结合，“它就失去了生存能力，不再具有传染性，并将被我们自己的免疫细胞吸收和消化。”
“我看到了预防性治疗的潜力，因为一旦纳米粒子进入肺部，它们可以在肺部停留一段时间，”张说
“如果病毒来了，如果有纳米芯片等着它，它可能会被阻断
" 纳米庞的增长势头 张在加州大学圣地亚哥分校的实验室在十多年前创造了第一个薄膜隐形纳米粒子
这些纳米庞中的第一个被血红细胞膜的碎片所掩盖
这些纳米胶囊正被开发用于治疗细菌性肺炎，并已通过由张(音)共同创建的圣地亚哥初创公司Cellics Therapeutics的临床前测试的所有阶段
该公司目前正在向美国食品和药物管理局提交研究新药(IND)申请，申请的主要候选药物是用于治疗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)肺炎的红细胞纳米疫苗
该公司估计，第一批临床试验患者将于明年服用
加州大学圣地亚哥分校的研究人员还表明，纳米海绵可以将药物输送到伤口部位；吸收引发败血症的细菌毒素；并在艾滋病毒感染人类T细胞之前拦截它
每一个纳米庞的基本结构都是一样的:一个可生物降解的、美国食品和药物管理局批准的聚合物核心被包裹在一种特定类型的细胞膜上，这样它就可以伪装成红细胞、免疫T细胞或血小板细胞
隐形可以防止免疫系统发现并攻击危险入侵者的粒子
“我认为细胞膜碎片是活性成分
这是一种看待药物开发的不同方式，”张说
“对于新冠肺炎，我希望其他团队能尽快拿出安全有效的疗法和疫苗
与此同时，我们在工作和规划，就好像全世界都在指望我们一样
"
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