近日,春城晚报-开屏新闻记者从中科院昆明动物研究所获悉,科学家研发出新型广谱抗新冠病毒纳米材料,为后续的药物开发奠定了理论基础。

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纳米材料作为疫苗载体被广泛研究

纳米材料作为疫苗、抗体或抗病毒药物的递送载体被广泛研究。但纳米材料也可通过与病毒表面蛋白之间的相互作用,阻断病毒和宿主细胞的有效接触,抑制新冠病毒的宿主侵染,因此具有成为抗病毒药物的潜质。

中国科学院深圳先进技术研究院联合国家纳米科学中心、中国科学院高能物理研究所和中国科学院昆明动物研究所,基于新冠病毒的宿主侵染机制,研发了一种可选择性高效结合新冠病毒刺突蛋白的铜铟磷硫二维纳米材料(CIPS)。这种纳米材料在细胞水平显著抑制了病毒的宿主细胞侵染,且毒性低,药物安全性选择指数高,具有优异的成药潜能。利用人呼吸道类器官模型,确认了它的抗病毒有效性,证实其能够降低呼吸道上皮组织受新冠病毒侵染而引发的上皮损伤。利用小鼠新冠病毒侵染模型验证了这种纳米材料的抗新冠效果,其在充当预防性和治疗性药物时,均可显著降低新冠病毒对肺组织的侵染,抑制新冠病毒引起的肺部炎症。

将进一步评估这种材料的生物安全性

目前已发现的新冠病毒变异毒株超1000种,其中有5种由于其明显致病性和广泛传播性,被世界卫生组织(WHO)定义为“需要关注”的变异毒株。研究发现,这种新型纳米材料对4种“需要关注”的变异毒株均有效。

研究人员还进一步评估了这种纳米材料的生物安全性。研究了这种纳米材料在小鼠体内吸收、分布、代谢、排泄的生理过程。通过对小鼠进行鼻滴给药,发现纳米材料能够在7天内从小鼠肺部完全代谢,代谢产物可通过尿液排出体外。此外,纳米材料极少进入血液及其他内脏组织,未观察到对各组织器官的损伤,且未见诱发血液毒性及系统性免疫毒性。表明它是一种安全高效、具有良好生物相容性和生物可降解性的纳米材料。

该研究开发了一种对新冠病毒及多种突变株具有广谱抗病毒活性的纳米材料,在细胞、人呼吸道类器官和动物水平中均证明了其优异的抗病毒疗效。新冠病毒的持续变异,降低了现有药物及疫苗的有效性,该研究有望为现今急需的广谱抗新冠药物研发提供新策略,但距离成为真正的上市药物还需要经过一系列的临床试验检验。

该研究于8月22日发表在纳米领域国际顶级期刊《自然—纳米技术》上。

春城晚报-开屏新闻记者 杨质高 实习生 赵晔婷

责编 易科彦

校对 吕世成

审核 严云

终审 刘超