Áttekintés:Nanobázisú platformok a COVID-19 diagnosztizálásához és kezeléséhez:az asztaltól az ágyig. Kép jóváírása:Shutterstock Súlyos akut légúti szindróma koronavírus 2 (SARS-CoV-2), a COVID-19 kórokozója, borítékolható, egyszálú, pozitív értelemben vett RNS vírus, amely több mint 50% -os hasonlóságot mutat az emberi koronavírus család más halálos tagjaival, beleértve a SARS-CoV-t és a Közel-Kelet légúti szindróma koronavírust (MERS-CoV).
A SARS-CoV-2 elsősorban személyről emberre terjed nagy légúti cseppeken keresztül. Azonban, néhány közelmúltbeli tanulmány rámutatott a levegőben történő átvitel lehetőségére kis légző aeroszolokon keresztül.
A SARS-CoV-2 fertőzés a virális tüskefehérje kötődésével kezdődik a gazdasejt angiotenzin-konvertáló enzim 2 (ACE2) receptorához. A receptor megkötésekor, a tüskefehérjét proteolitikusan aktiválja a TMPRSS2 gazdasejt proteáz, ami a tüske S1/S2 alegység disszociációjához és a vírusburok fúziójához vezet a gazdasejt membránjával.
Légúti vírus lévén, A SARS-CoV-2 elsősorban a felső légutakat érinti, és enyhe vagy súlyos tüdőbetegséget okoz. Azonban, a vírus megfertőzhet más létfontosságú szerveket, és számos klinikai szövődményt okozhat, beleértve a szív- és érrendszert, neurológiai, gyomor -bélrendszer, máj, és nefrológiai rendellenességek.
A molekuláris technikákat, például a reverz transzkripciós polimeráz láncreakciót (RT-PCR) tekintik arany standardnak a SARS-CoV-2 fertőzés diagnosztizálására. Azonban, a pontosság, érzékenység, és az RT-PCR specifitása szigorúan a vírus genetikai konzisztenciájától függ. Az új mutációk megjelenése a célvírus komponensben potenciálisan befolyásolhatja az RT-PCR diagnosztikai hatékonyságát.
A COVID-19 kép alapú és klinikai diagnosztikájához, a nanoanyagok ígéretes szubsztrátokká válnak egyedülálló optikai tulajdonságaik miatt, elektronikus, mágneses, és mechanikai tulajdonságait. A vírus kimutatására javasolt nanoanyagok közé tartozik a fém, kovasav, és polimer nanorészecskék, kvantumpontok, és szén nanocsövek.
Nanobiohibrid platformok
A nanoanyagok konjugálhatók specifikus víruskomponensekkel, mint például nukleinsav vagy fehérje, nano-bio hibrid eszközök kifejlesztésére a vírusfertőzés kimutatására. Ebben a megközelítésben többértékű nano alapú szondákat használnak jelátvitelre.
A MERS-CoV nukleinsavak kimutatására kolorimetrikus analitikai eszközöket fejlesztettek ki, amelyek kolorimetrikus szubsztrátként ezüst nanorészecskéket tartalmaznak. Hasonlóképpen, arany nanorészecskéket és kvantumpont-alapú immunszenzorokat fejlesztettek ki a madárkoronavírus-fertőzés kimutatására. Az ilyen immunszenzor-alapú módszerek nagyobb pontosságot és érzékenységet és gyorsabb átfutási időt mutatnak, mint az ELISA.
A madárkoronavírusok észleléséhez, immunkromatográfiás csíkokat fejlesztettek ki vírustüskés specifikus monoklonális antitest és kolloid arany konjugátumainak felhasználásával. Hasonlóképpen, oldalirányú áramlási vizsgálatokat fejlesztettek ki a SARS-CoV-2 pontos kimutatására. Ezekben a vizsgálatokban, egy papírszalagot arany nanorészecske konjugátumokkal és vírus-specifikus antitestekkel vonnak be az első sorban. A második sorban, a bevonáshoz antitesteket használnak. Az észleléshez, biológiai mintákat helyeznek a csíkra, és az érdeklődésre számot tartó fehérjéket helyezik el a membránon. Miután a vírusos antigéneket a nanorészecske -antitest konjugátumokhoz kötötték, az egész komplex átáramlik a csíkon, és a második sorban lévő rögzítő antitestek immobilizálják. Ez egy színes vonal megjelenéséhez vezet.
A tüske megfigyelése - ACE2 interakció, egy energiaátviteli rendszert fejlesztettek ki rekombináns tüskés RBD használatával, fluoreszkáló kvantumpontokkal konjugálva, arany nanorészecskék, és GFP-jelölt ACE2-t expresszáló sejtek. Hasonlóképpen, fejlett terepi hatású tranzisztoros bioszenzort fejlesztettek ki grafénlapok felhasználásával, specifikus SARS-CoV-2 elleni tüske antitesthez konjugálva. Ez a bioszenzor a SARS-CoV-2 antigének ultraérzékeny érzékelésére és kimutatására szolgál.
Mikrofluidikus eszközök
Mikrofluidikus eszközökben, egy polimer, üveg-, vagy a papír alapú forgácsot reakciókamrákkal és mikrocsatornákkal rögzítik. A kapilláris segítségével, vákuum, vagy elektrokinetikus erők, ez az eszköz keveri és szétválasztja a folyékony mintákat.
Nemrég, okostelefon-alapú mikrofluidikus platformot fejlesztettek ki a HIV-fertőzés elleni antitestek kolorimetrikus kimutatására. Ez a platform ZnO nanorúdokból és polidimetil -sziloxánból áll.
Nanoanyagok, például ezüstkolloid, titán-dioxid, és difillin nanorészecskék, ígéretes vírusellenes szereknek és gyógyszer-szállító platformoknak tekintik a koronavírus-fertőzés hatékony kezelésére.
Nano alapú génterápia
A kis zavaró RNS -ek (siRNS -ek) rendkívül hatékonyan csökkentik az RNS -vírusok replikációját, mint például a koronavírusok. Az siRNS-alapú kezelések hatékonysága szigorúan függ az érdeklődő vírusszekvencia specifikus célzásától és a terápiás siRNS célzott sejtbevitelétől. Ebben az összefüggésben, nem mérgező, biokompatibilis polimerekből álló nanokarhordozók, lipidek, polimer/lipid hibrid nanorészecskék, nanohidrogél, kovasav, dendrimerek, vas -oxid nanorészecskék, vagy az arany nanorészecskéket ígéretes siRNS-szállító platformnak tekintik. Ezek a nanohordozók javíthatják az siRNS stabilitását azáltal, hogy megakadályozzák az enzimatikus lebomlást.
Inhalálható vírusellenes siRNS terheléshez és vírusellenes siRNS aeroszol alapú bejuttatásához a tüdőbe, a polimer/lipid nanohordozók ígéretes eredményeket mutattak. Hasonlóképpen, A koleszterinnel konjugált lipid nanorészecskék nagy hatékonyságot mutattak mRNS-alapú COVID-19 vakcinák szállításában.
Nano-alapú immunterápia
Az immunmoduláló szerek nanorészecskés formái ígéretes eredményeket mutattak az immunkomponensek funkcióinak modulálása és az immunmodulációhoz kapcsolódó toxicitás csökkentése tekintetében. Továbbá, nanorészecskék, mint a dendrimerek, liposzómák, szén nanocsövek, polimer alapú anyagok, és szervetlen nanorészecskék, több antigénnel is beépíthető az immunrendszer erőteljesebb aktiválásához.
Nano alapú vakcinák
A vírusellenes nanorészecskéket potenciális immunstimuláló szerként használták a vakcina kifejlesztésében. Például, sertés transzmisszív gastroenteritis vírussal konjugált arany nanorészecskéket használtak a makrofágok aktiválására, indukálja az interferon termelést, és növeljék a koronavírus-ellenes semlegesítő antitestek szintjét a vakcinázott állatokban. Hasonlóképpen, A ribonukleinsav és a ferritin-alapú nanorészecskék konjugátumát molekuláris kísérőként használták a MERS-CoV elleni vakcina kifejlesztésére. A vakcináról kimutatták, hogy erős T -sejt választ indukál és elősegíti az interferon termelést.
Jelenleg, A nanotechnológia egyre fontosabb szerepet játszik a koronavírusok vírusellenes terápiájában. A nanoanyagokat kifejezetten azért fejlesztették ki, hogy javítsák a bioterápiás szerek fiziológiai akadályokon való átadását. A potenciális nanoeszközök széles skálája, például nanoérzékelők, nano alapú vakcinák, és intelligens nanomedicines, nagy reményt nyújt a koronavírusok jelenlegi és jövőbeli mutált változatainak leküzdésére.
Az RNS szekvenálás új betekintést nyújt a mikrobiómába
Az emberi mikrobiom nyírja a nyálkahártya glikánjait,
A tanulmány rávilágít a gyomorfájdalom okaira
A tanulmány összekapcsolja az erjesztett zöldségfogyasztást az alacsony COVID-19 halálozással
A tanulmány azt sugallja, hogy kapcsolat van a probiotikumok használata és az „agy ködössége” között
COVID-19:Hogyan néz ki a betegség
Az élelmiszer szelektíven befolyásolja a bél mikrobáit
Az élelmiszer szerepet játszhat az emberi bélben található mikrobiális flóra kialakulásában. Ezt számos tanulmány és kutatás bizonyította újra és újra. Most a San Diego Állami Egyetem kutatói kimutatt
A rotavírus elleni védőoltás nem kapcsolódik az 1 -es típusú cukorbetegség kockázatához
A rotavírus fertőzésről feltételezik, hogy az 1 -es típusú cukorbetegség (T1DM) kockázati tényezője. Az élő, legyengített rotavírus -vakcinázás szerepe a gyermekek ezen állapotának kockázatában ezért,
Az emberi hulladékban először azonosított mikroműanyag
A nyolc ország résztvevőitől vett emberi székletminták elemzése azt mutatta, hogy minden vizsgált minta mikroműanyagot tartalmaz, és legfeljebb kilenc különböző műanyag van jelen. Kép jóvá