用奈米陷阱捕捉,德國開發病毒用抗生素

作者 | 發布日期 2021 年 07 月 19 日 18:11 | 分類 生物科技 , 醫療科技 Telegram share ! follow us in feedly


德國慕尼黑工業大學近日發表研究成果,運用 DNA 奈米技術開發出可吞噬並中和病毒的基因物質,目前實驗證實對肝炎病毒與腺病毒類型有顯著效果,研究團隊將繼續實驗新技術對冠狀病毒的效力。

自從 1965 年美國生物學家 Donald Casper 及英國生物物理學家 Aaron Klug 發現病毒包膜(Protein Envelopes)幾何原理後,醫學及生物學界便在這項基礎上不斷開發對付病毒的各種方式,但至今尚未出現像抗生素之於細菌那樣廣泛、有效的解方。

慕尼黑工業大學(Technical University of Munich,TUM)物理系教授 Hendrik Dietz 率領的團隊,花了多年時間研發以奈米工程製造的 DNA 物質,當作捕捉病毒的陷阱。

研究團隊花費許多時間,使用 DNA 摺紙技術(DNA Origami),將 DNA 物質塑造成有開口、中空的 20 面體(Icosahedron),只要把與病毒相關的抗原分子整合進這載體,就可透過物理機制將病毒鎖在載體內中和,再排出體外。

「這項技術最大的挑戰,在於如何穩定做出剛好鎖住病毒的大小。」Dietz 博士表示,先前實驗由於製造技術拿捏不準,總是做得太小以至於病毒塞不進去,等到克服尺寸問題後,20面體各接點都需使用斜角設計,也花費團隊許多時間掌握技術。

▲ 領導研究團隊的慕尼黑工業大學物理系教授 Henrik Dietz。(Source:TUM

目前團隊病毒陷阱良率可達 95% 以上,因此與 TUM 病毒研究所(Virology Institute)的 Ulrike Protzer 教授團隊共同合作,使用腺病毒與 B 型肝炎病毒用實驗鼠進行動物試驗。

「實驗結果顯示,只要尺寸正確,即便陷阱開口較大,都能有效困住病毒。」Dietz 教授指出,團隊在陷阱置入五組可與病毒結合的抗原分子,就可達 80% 病毒阻絕率,如果將陷阱中的病毒接點數量再擴充,應可完全阻絕。

病毒陷阱如果成功,將是醫學領域的大突破,對現在流行的 COVID-19(武漢肺炎、新型冠狀病毒),或是將來出現的各種新病毒,都能有效應付。

由於這項技術使用 DNA 及奈米工程技術,對人體後遺症較少,且有助製藥產業大量生產壓低成本,使新病毒陷阱配方像抗生素,為人類健康提出重大貢獻。

(首圖來源:影片截圖)