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用奈米陷阱捕捉,德国开发病毒用抗生素

2024-11-23 208


德国慕尼黑工业大学近日发布一项研究成果,运用 DNA 奈米技术开发出一种可吞噬并中和病毒的基因物质,目前实验已证实对肝炎病毒与腺病毒类型有显著效果,研究团队将继续实验新技术对于冠状病毒的效力。

自从 1965 年美国生物学家 Donald Casper 及英国生物物理学家 Aaron Klug 发现了病毒包膜(Protein Envelopes)的几何原理之后,医学及生物学界便在这项基础上不断地开发对付病毒的各种方式,但至今尚未出现像抗生素之于细菌那样广泛、有效的解方。

由慕尼黑工业大学(Technical University of Munich, TUM)物理系教授 Hendrik Dietz 率领的团队,花了多年时间研发这项以奈米工程制造的 DNA 物质,作为捕捉病毒的陷阱。

研究团队花费许多时间,使用 DNA 折纸技术(DNA Origami),将 DNA 物质塑造成一个有开口、中空的二十面体(Icosahedron),只要把与病毒相关的抗原分子整合在这个载体中,就可以透过物理机制将病毒锁在载体内进行中和,并排出体外。

“这项技术最大的挑战,在于如何稳定的做出刚好可以锁住病毒的大小。”Dietz 博士表示,先前的实验中,由于制造技术拿捏不准,总是做得太小以至于病毒塞不进去,等到克服尺寸问题后,二十面体的各个接点都需要使用斜角设计,也花费了团队许多时间掌握技术。

▲领导研究团队的慕尼黑工业大学物理系教授 Henrik Dietz。(Source:TUM)

目前团队的病毒陷阱良率已可达 95% 以上,因此他们与 TUM 病毒研究所(Virology Institute)的 Ulrike Protzer 教授团队共同合作,使用腺病毒与 B 型肝炎病毒在实验鼠上进行动物试验。

“实验结果显示,只要尺寸正确,即便是陷阱开口比较大,都仍然能有效地困住病毒。”Dietz 教授指出,团队在陷阱中置入了五组可与病毒结合的抗原分子,就可达到 80% 的病毒阻绝率,如果将陷阱中的病毒接点数量再扩充的话,应可达到完全阻绝的效果。

病毒陷阱如果成功,将会是医学领域的一大突破,对于现在流行的 COVID-19(武汉肺炎、新型冠状病毒),或是将来出现的各种新病毒,都能够有效应付。

由于这项技术使用 DNA 及奈米工程技术,对人体后遗症较少,且有助于制药产业大量生产压低成本,使新的病毒陷阱配方,能够像抗生素一样,为人类健康做出重大贡献。

  • The Virus Trap: Hollow Nano-Objects Made of DNA Could Trap Viruses and Render Them Harmless

(首图来源:影片截图)

2021-07-20 04:57:00

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