纳米陷阱(橙色)与模拟SARS-CoV-2病毒(绿色圆点)结合的扫描电子显微镜图像。芝加哥大学(University of Chicago)的科学家发明了这些纳米粒子，作为一种潜在的COVID-19治疗方法。图片来源:陈和罗森博格等人。
潜在的COVID-19治疗方案是将纳米颗粒与免疫系统结合，以搜索和摧毁病毒。
芝加哥大学(University of Chicago)的研究人员设计了一种全新的、有潜力的COVID-19治疗方法:纳米颗粒可以在体内捕获SARS-CoV-2病毒，然后利用人体自身的免疫系统消灭它们。
这些“纳米陷阱”通过模仿病毒感染的目标细胞来吸引病毒。当病毒与纳米陷阱结合时，这些陷阱将病毒与其他细胞隔离，并将其作为免疫系统破坏的目标。
理论上，这些纳米陷阱也可以用于病毒的变种，从而产生一种抑制病毒发展的新方法。尽管这种疗法仍处于早期测试阶段，但研究人员设想，它可以通过鼻腔喷雾剂来治疗COVID-19。
研究结果最近发表在《物质》杂志上。天富登录注册
普利兹克分子工程学院助理教授黄俊说:“自大流行开始以来，我们的研究团队一直在开发这种治疗新冠肺炎的新方法。”“我们已经进行了严格的测试来证明这些纳米陷阱的工作，我们对它们的潜力感到兴奋。”
设计完美的陷阱
为了设计纳米陷阱，博士后陈敏(音译)和研究生吉尔·罗森伯格(Jill rosenberg)领导的研究团队研究了SARS-CoV-2用于与细胞结合的机制:其表面的尖刺状蛋白质与人类细胞的ACE2受体蛋白结合。
为了制造一种以同样的方式与病毒结合的陷阱，他们设计了表面含有高密度ACE2蛋白质的纳米颗粒。同样，他们还设计了其他表面带有中和抗体的纳米颗粒。(当人被感染时，这些抗体会在体内产生，并以各种方式附着在冠状病毒上)。天富登录注册
Nanotrap在行动
这是艺术家对纳米陷阱的实际概念。纳米捕集器有一个黄色的核心、绿色的磷脂壳和红色的功能化粒子来结合病毒(以灰色显示，以绿色装饰其臭名昭著的刺突蛋白)。图片来源:陈和罗森博格等人。
纳米颗粒由fda批准的聚合物和磷脂制成，直径约为500纳米——比细胞小得多。这意味着纳米陷阱可以到达体内更多的区域，更有效地捕获病毒。
然后，为了确保这些微小粒子的外观符合他们的预期，他们与美国科学协会的实验室合作。田伯志教授使用电子显微镜观察。“从我们的成像中，我们看到了一个固体核和一个脂质双层外壳。这是最重要的部分，因为它模仿了细胞，”被任命为化学系的田先生说。
研究人员在小鼠模型上测试了该系统的安全性，发现没有毒性。然后，他们在组织培养板中的人类肺细胞中测试了纳米陷阱与假病毒的对抗，发现它们完全阻止了假病毒进入细胞。假病毒是一种不具有复制能力的病毒模型。
一旦假病毒与纳米粒子结合(在测试中，注射后大约需要10分钟)，纳米粒子就会使用一种叫做身体巨噬细胞的分子来吞噬和降解纳米陷阱。巨噬细胞通常会吃掉体内的纳米颗粒，但纳米陷阱分子加速了这一过程。纳米颗粒在48小时内被清除和降解。
研究人员还在体外肺灌注系统中测试了带有假病毒的纳米颗粒，发现它们完全阻断了肺部的感染。肺灌注系统是一对通过呼吸机维持生命的捐赠肺。
他们还与阿贡国家实验室(Argonne National Laboratory)的研究人员合作，在体外系统中用活病毒(而不是假病毒)测试纳米陷阱。他们发现，他们的系统抑制病毒的效果比单独中和抗体或可溶性ACE2要好10倍。
COVID-19未来可能的治疗方法
接下来，研究人员希望进一步测试该系统，包括对活病毒和多种病毒变体进行更多测试。
“这就是这个纳米陷阱的强大之处，”Rosenberg说。“这是很容易调整。我们可以根据需要切换不同的抗体或蛋白质，或针对不同的免疫细胞。”
纳米捕集器可以储存在一个标准的冰箱里，最终可以通过鼻内喷雾剂提供，这将使它们直接进入呼吸系统，使它们最有效。
