纳米病毒攻略 纳米病毒终极困难速通

到目前为止，大多数病毒感染还没有有效的解毒剂。慕尼黑工业大学（TUM）一个跨学科研究小组现在开发了一种新的方法：他们使用它DNA折纸方法从遗传物质中定制的纳米胶囊吞噬和中和病毒。该策略在细胞培养中测试了肝炎和腺病毒，也可能被证明对冠状病毒有效。

人类对危险细菌有抗生素，但治疗急性病毒感染的解毒剂很少。接种疫苗可以预防一些感染，但开发新疫苗是一个漫长而艰难的过程。

目前，来自慕尼黑工业大学、慕尼黑海姆霍兹中心和布兰代斯大学（美国）的跨学科研究小组提出了治疗急性病毒感染的新策略。该团队已经开发出来了DNA纳米结构(构成我们遗传物质的物质)可以捕获病毒，使其无害化。

慕尼黑理工大学物理系生物分子纳米技术教授亨德里克·迪茨和他的团队正在研究如何构建自组装的病毒大小，直到冠状病毒的新变体停滞不前。

1962年，生物学家唐纳德·阿伦·克鲁格发现病毒的蛋白质包膜是按照几何原理建造的。基于这些几何规格，慕尼黑工业大学亨德里克·迪茨周围的团队在布兰代斯大学塞斯·弗拉登和迈克尔·哈根的支持下提出了一个概念，使生产与病毒大小相同的人造空心体成为可能。

2019年夏天，该团队提出了这种空心体是否也可以作为一种想法 "病毒陷阱"？如果它们有病毒结合分子，它们应该能够与病毒紧密结合，从血液中取出。因此，这些空心体必须有足够大的开口，病毒可以通过这些开口进入外壳。

亨德里克·迪茨回想说："当时我们用DNA折纸技术制造的任何物体都不能吞噬整个病毒，因为它们太小了。建造一个稳定的空心体是一个巨大的挑战"。

主要作者Christian Sigl在TUM纳米胶囊准备在纳米技术和纳米材料中心实验室

病毒捕集器套件

该团队决定的基本几何形状(一个由二十个三角形表面组成的物体)开始，团队决定用三维三角形板构建病毒捕获器的空心体。

为了使DNA板组装成更大的几何结构，边缘必须稍微倾斜。正确的选择和定位边缘的组合点确保板可以组装成所需的物体。

亨德里克·迪茨说："通过这种方式，我们现在可以使用三角板的准确形状来编程所需物体的形状和尺寸。我们现在可以生产多达180个子单元的物体，产量高达95%。然而，这条路相当崎岖，需要多次重复。"

病毒被可靠地阻断了

通过改变三角形边缘的组合点，团队的科学家不仅可以创造一个封闭的空心球，还可以创造一个有开口或半壳的球，可以用作病毒陷阱。

慕尼黑海姆霍兹中心病毒学研究所所长Ulrike Protzer在教授的团队合作下，该团队测试了腺病毒和乙肝病毒核心的病毒捕获器。

结果表明，即使是大小合适的简单半壳也可以显示病毒活性的可衡量减少。如果将五种病毒结合点放入其中，如合适的抗体，可以阻断病毒的80%。如果添加更多，可以完全阻断。

为了防止DNA颗粒在体液中立即降解，研究小组用紫外线照射完成的部件，并用聚乙二醇和寡糖胺处理外部，因此在小鼠血清中稳定24小时。

一般的结构原理

"现在，下一步是在活鼠身上测试这些材料。"迪茨说："我们很有信心，这种材料会被人体很好地耐受。"

"细菌有独立的代谢，我们可以以不同的方式攻击它们，"乌尔里克·普罗策教授说。"另一方面，病毒没有自己的新陈代谢，这就是为什么抗病毒药物几乎总是针对单一病毒的特定酶。这种发展需要时间。如果能简单地实现机械消除病毒的想法，它将被广泛应用，因此这是一个重要的突破，特别是对新病毒。"

"通过生物技术，可以大规模生产病毒捕获器的起始材料。"亨德里克·迪茨说："除了作为病毒捕获器的拟议应用外，我们的可编程系统还创造了其他机会。例如还可以设想将其作为疫苗接种的多价抗原载体，作为基因治疗的DNA或RNA载体或作为药物的运输工具。"