ワクチン成分のグラフェンを調査した。
MDPI(世界最大の医学/化学などの、あらゆる分野の学術研究論文を
査証して掲載サイト。openソースなので自由にその学術論文は転載してもよい)学術論文掲載発表場所で調べた結果、
イラン・イスファハン医科大学医学部先端技術学部バイオセンサー研究センター部門のShirin Kouhpayehと、
イタリア・生化学・細胞生物学研究所、国立研究評議会(CNR)と、
ジョージア州・オーガスタ大学大学院などの、
11の医療機関が、共同で下記の論文を書きました。
タイトル:
「The Molecular Basis of COVID-19 Pathogenesis,
Conventionaland Nanomedicine Therapy」
「COVID-19病因の分子基盤、従来型と、ナノメディシン療法」
Shirin・Kouhpayeh 他、11医療研究機関共著
(この論文原文掲載URL)
(以下翻訳文。グラフェンや、ナノ粒子が出てくる部分だけを翻訳↓)
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14p
◆3.12.1 有機ナノ粒子
有機ナノ粒子は通常、
脂質ベースのナノ粒子(LNP)、
ポリマーベースのナノ粒子、デンドリマー、
酸化グラフェン、シクロデキストリンに分類されます。
これらのナノ粒子の利点は、
柔軟性、修飾の容易さ、体液中での高い安定性です[149]。
生分解性と特定のへの高い親和性は別として
分子バイオマーカー、ナノ粒子も両方の診断に特定の特性を示します[150]。
脂質ベースのナノ粒子は、両方に対して高い負荷容量を持っています。
親水性や疎水性の薬物の外側の脂質膜は、
ナノ粒子の細胞取り込みを促進します[151]。
リポソームラクトフェリンの投与は、SARS-CoV-2感染症の患者のケアに有用でした[152]。
ラクトフェリンは、宿主細胞膜上のACE2受容体に結合することにより、ウイルスの侵入を効果的にブロックしました。
それらの構造と組成のために、リポソームはウイルスの脂質とタンパク質の構造を変えることができます[152,153]。
ポリマーは、生体適合性と簡単に変更できる機能があるため、有用です[154–156]。
ポリエチレンイミンなどの正に帯電したポリマーは、負の電荷でウイルスを吸収し、ウイルスを妨害する可能性があります。
ゲノム構造とウイルスの不活化[157]。
デンドリマーも同様に、
複数の機能を取り付けることができる高度に分岐した3D構造で製造。
疎水性治療薬をコアにカプセル化しながら、
表面にグループを形成します[158]。
これらの刺激的な特性により、ナノ粒子は腫瘍、細菌およびウイルス感染に対する治療用途に適したものになります。
ナノ粒子は強い多価を持っているので
ウイルスとの相互作用、それらは宿主細胞の感染を防ぐための抗ウイルス剤として非常に適しています。
シクロデキストリン、と、誘導体(α-シクロデキストリン、
β-シクロデキストリンや、
6~8個のα-1,4-結合グルコースモノマーからなるγ-シクロデキストリン)は、
抗ウイルスセラノスティックで、最近注目を集め、
最も容易に入手可能で市販されているナノ粒子です[159]。
興味深いことに、シクロデキストリンのヒドロキシル基を置換して、
体液への溶解度、およびシクロデキストリンと指定された標的との間の結合強度を変えることができる[160]。
★
比表面積が大きいため、グラフェンと、派生物は、幅広いセラノスティック臨床アプリケーションを備えた有望な多価2Dプラットフォームです[161]。
グラフェンまたはグラフェンオキシドの、表面にあるさまざまな官能基で、特定の対象化合物による化学的に選択的な官能基化が可能になります。
酸化グラフェンは、鋭いエッジとウイルス粒子との直接的な多価相互作用によってウイルス機能を不活性化する可能性があります[162]。
さらに、酸化グラフェンの表面は通常、他の抗ウイルス材料で機能化され、ウイルスに対する相乗効果を生み出します。
たとえば、
酸化グラフェンベースのプラットフォームは、
β-シクロデキストリンで機能化されています。
このプラットフォームは、ウイルスの付着を防ぎ、
宿主細胞のRSV感染を抑制し、ウイルス機能を不活化します。
硫酸塩の密度が高い酸化グラフェンは、
ウイルスに対して高い親和性を持っています。
硫酸基は、生理学的条件下で、酸化グラフェンとウイルスの間の
多価相互作用を増強し、効果的な抗ウイルス活性をもたらします。
(図6B)[164]。
線状ポリグリセリンアジドは、
細胞外マトリックスに存在するヘパラン硫酸に類似しています。
それらは、樹枝状ポリグリセリンアジドと比較した場合、ウイルスとの相互作用が良く、より強力な阻害効果があります(図6C)[165]。
スルホン酸塩は、酸化グラフェン表面を機能化して抑制するための候補の別のカテゴリーです。
ウイルスとその宿主細胞の間の相互作用。
グラフェン表面でウイルスを捕捉した後、
磁性ナノ粒子を使用してウイルス粒子を除去することができます。その後、ウイルスは近赤外線への曝露によって不活化されます(図6D)[166]。
さまざまな研究により、有機ナノ粒子と免疫細胞およびウイルス抗原との多価相互作用が実証されています。
結果は、これらのナノキャリアがコロナウイルスを含むウイルス感染に対する効果的な免疫療法剤であることを示唆しています[159,167–169]。
有機ナノ粒子は、全身循環に保持されるため、
ワクチン接種を開発する大きな可能性を秘めています。
それらは強力な免疫活性を誘発し、
その結果、膨大な量の免疫グロブリンが産生されます。
その結果、
膨大な量の免疫グロブリンが産生されます。
18pからは無機ナノ粒子の説明があります。
18p
3.12.2。
◆無機ナノ粒子
量子ドット、磁性ナノ粒子、GOLDナノ粒子などの無機ナノ粒子も、
さまざまな病気の診断と治療のために研究されてきました。
無機ナノ粒子は、非毒性、親水性、生体適合性は、
有機材料と比較した場合、非常に安定している可能性があります。[172]。
無機ナノ粒子は、その独特の化学的、磁気的、と、電気的特性のため、
画像診断アプリケーションに非常に望ましいものです。
これらのアプリケーションには、発光イメージング、
磁気共鳴イメージング、蛍光イメージング、
X線コンピュータ断層撮影が含まれます[173]。
無機ナノ粒子の光安定性により、長期間のイメージングに使用できます。
◆量子ドットは、
変更が容易なため、ウイルスの診断と抑制の両方の潜在的な候補です。
量子ドットは、Sタンパク質に結合することができます。
ウイルスゲノムの複製を阻害するSARS-CoV-2。
それらはまた、蛍光バイオセンシングを介してウイルス感染のモニタリングを容易にします[174]。
◆酸化鉄ナノ粒子は
SARS-CoV-2に対する臨床試験の薬剤として使用されます。
TiO2、ZnO、酸化銅(Cu2O)を含む金属酸化物ナノ粒子、および多機能特性を備えた酸化鉄は、抗ウイルス診断と治療の両方に適用できます[175]。
『最近の、TiO2の抗ウイルスおよび光触媒プロセスの調査研究は、
TiO2ナノ粒子が、ROS生成を介して、ウイルスを殺すことを示しています』
これは、
脂質膜の障害、
DNA構造の損傷、
およびウイルスの不活化を引き起こします
(図7A)[176]。
別の研究では、マウス肺上皮細胞をジルコニア(ZrO2)
ナノ粒子で前処理すると、
A型インフルエンザウイルスの複製が大幅に減少し、
自然免疫が刺激され、
炎症性サイトカインが過剰発現することが報告されています[177]。
このメカニズムは、高病原性鳥インフルエンザウイルスからマウスを保護し、他のウイルスに対しても応用できる可能性があります。
他の研究では、ウイルスの脱コーティング、ウイルスゲノムの転写、
ウイルスタンパク質の翻訳の阻害によるウイルスの不活化など、
亜鉛(Zn2 +)に強力な抗ウイルスの可能性が報告されています(図7B)[178]。
◆GOLDナノ粒子は、
免疫療法および抗ウイルス用途のために広く研究されてきました[179]。
GOLDは免疫システムを刺激し、適応免疫を強化します。
APCによる内部移行による応答。
ポリエチレングリコール結合IFNαや、
ヒアルロン酸修飾GOLDナノ粒子(AuNP /IFNα複合体)は、
ヒトで安定しています。
C型肝炎ウイルス感染に対する抗ウイルス効果のある血清(図7C)[180]。
HIVや、インフルエンザウイルスに対する
酸化鉄ナノ粒子の抗ウイルス活性は、
コロナウイルスと戦うための治療の機会を提供しました[181]。
酸化鉄ナノ粒子の分子ドッキング分析は、
これらのナノ粒子(Fe2O3およびFe3O4)と、
SARS-CoV-2のSタンパク質受容体結合ドメイン(S1-RBD)との
相互作用を示しました(図7D)[182]。
◆銀ナノ粒子は、
2つのメカニズムを介してウイルス粒子と相互作用します。
(i)ウイルスの外膜に結合し、それによってウイルスの細胞受容体への付着を阻害する。
(ii)ウイルスの核酸(DNAまたはRNA)に結合し、それによって
細胞内でのウイルスの複製とトランスフェクションを防ぎます(図7E)[183]。
銀ナノ粒子はミトコンドリアネットワークを損ない、抗ウイルス剤の流入を阻害します
肺上皮細胞の核へのインターフェロン調節因子-7転写因子[184]。
最近の研究は、銀ナノ粒子がSARS-CoV-2に対して潜在的な抗ウイルス活性を持っている可能性があることをほのめかしました[183]。
◆シリカ(SiO2)ナノ粒子は
大幅に増加しています。
それらの大きな表面積、および選択的な化学的機能化を可能にする固有の表面反応性に対する注意[185]。
※まとめ
無機ナノ粒子は、診断および免疫細胞との多価相互作用および抗ウイルス療法の潜在的な治療候補です。
ただし、それらを臨床研究に変換するには、基本的な調査を実行する必要があります。
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