喷一喷就能戴在鼻子里!中科院进程工程所研宣布“鼻内口罩”
来源:安博体育网站官方 发布时间:2023-12-31 07:23:25喷一喷,就在鼻子里戴了一层口罩!中国科学院进程工程研讨所研讨团队提出“鼻内口罩”的新策略并立异给药剂型。相关论文在线宣布在世界学术期刊《天然·通讯》(Nature Communications)上。
12月27日,中国科学院进程工程研讨所发布音讯称,近来,该所提出“鼻内口罩”的新策略并立异给药剂型,经小鼠以及人鼻腔数字模型、人呼吸道仿真模型验证,发现可以在鼻腔壁处构成维护层,完成对病毒气溶胶的阻拦,并可以使病毒失活。
运用口罩一直是公共卫生工作中下降呼吸道盛行症感染率的重要办法之一,尤其是在新冠肺炎COVID-19大盛行期间。但是,此前的研讨显现,口罩对新冠肺炎病毒(SARS-CoV-2)的防护作用仅67%;而对该病毒的变异毒株如奥米克戎(Omicron),防护作用乃至更差。那么,经过何种新策略能大大的提高对病毒气溶胶的防护作用?
鉴于病毒气溶胶可以终究靠人的鼻腔侵入人体,研讨人员设想在鼻腔处设置一道“关卡”或“护盾”——涂上一层可有用阻拦乃至使病毒灭活的“涂层”。
根据多年的生物剂型工程研讨根底,中国科学院院士、进程工程所生化工程国家重点试验室研讨员马光芒和研讨员魏炜团队创制了“鼻内口罩”。喷一喷,就在鼻子里戴了一层口罩!
该新式“口罩”由带着正电荷的温敏型水凝胶(GEL)与外表高表达病毒受体的微米级细胞囊泡(MV)嵌合而构成维护层(MV@GEL)。
当病毒气溶胶被吸入鼻腔时,维护层中正电荷的GEL可以阻拦,并吸附负电荷的病毒气溶胶颗粒,阻断其向下流气管及肺部的传达。而嵌合在凝胶中的MV可以进一步凭借外表高表达的受体,诱捕病毒进入囊泡内部使其失活,以此维护鼻腔上皮细胞不被病毒感染。上述“阻拦”和“失活”的协同作用,下降了病毒感染的危险。
经过小鼠的病毒感染模型与病毒传达模型试验,研讨人员发现,“鼻内口罩”可以轻松又有用维护小鼠鼻腔和肺部免受病毒气溶胶的感染。
前述研讨团队与进程工程所介科学与工程全国重点试验室研讨员王利民团队打开穿插协作,运用核算流体力学-离散颗粒模仿(CFD-DPS)技能核算在呼吸行为下气溶胶颗粒的鼻腔内散布状况,证明MV@GEL对气溶胶颗粒的截留率达93.2%。
此外,研讨团队凭借3D打印技能获得了人体鼻腔什物模型,并将其与人肺类器官模块(模仿肺安排)和气流管道模块(模仿呼吸气流)衔接,构建了集成化的人呼吸道仿真模型,在此根底上证明了“鼻内口罩”可以大大下降不同病毒气溶胶关于肺类器官的感染率。
但上述研讨成果归于临床前研讨阶段,实践临床作用有待进一步验证。12月18日,前述研讨成果在线宣布在世界学术期刊《天然·通讯》(Nature Communications)上。
研讨人员表明,鉴于该系统构建的通用性、灵活性和安全性,未来有望经过替换微米级细胞囊泡上的病毒受体,快速构建针对不一样病毒的特异防护型“鼻内口罩”,并可经过与传统口罩的联合运用,到达更高效的防护作用。
该研讨工作得到国家天然科学基金、北京天然科学基金、国家重点研制方案、中国科学院战略性先导科技专项、进程工程所前沿根底研讨项目和北京市科技新星方案的支撑。