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a nanoweapons antimicrobici basati a carbonio per combattere COVID-19

In una recensione recente pubblicata nel giornale ACS nano, i ricercatori interdisciplinari dall'altro lato del mondo hanno valutato il ruolo ai dei nanomaterials basati a carbonio (CBNs), quali il fullerene, i punti del carbonio, il graphene ed i loro derivati come alternative di promessa per combattere COVID-19 (malattia 2019 di coronavirus) ed altre infezioni microbiche. dovuto il modo pricipalmente fisico di atto di CBNs, c'è un a basso rischio della resistenza antimicrobica e di ampia gamma di attività antimicrobica.

In questo esame, i ricercatori presentati CBNs con attività antivirale contro 13 hanno avvolto i virus a RNA unico incagliati positivo-senso, compreso il coronavirus 2 (SARS-CoV-2) di sindrome respiratorio acuto severo, l'agente eziologico di COVID-19.

La manifestazione di CBNs bassa o nessuna tossicità agli esseri umani e quindi sta promettendo la terapeutica contro la polmonite COVID-19 complessa ed altri virus, batteri ed i funghi, compreso quelli che sono multidrug-resistenti, i ricercatori evidenziano.

“I materiali alternativi quale CBNs con attività antimicrobica di vasto-spettro intrinseco rappresentano un'opzione di promessa che probabilmente supererebbe il problema microbico della resistenza dovuto i loro meccanismi antimicrobici differenziali.„

Lo scoppio pandemico recente di SARS-CoV-2 ha causato oltre 176 milione infezioni ed oltre 3,8 milione morti globalmente. Senza le riuscite opzioni terapeutiche, la pandemia continua a causare la morbosità e la mortalità significative. La malattia COVID-19 è associata con polmonite virale e la sindrome di emergenza respiratoria acuta (ARDS).

Mentre i ricercatori hanno notato l'imposicio'n del virus causando COVID-19 moderato e severo, egualmente hanno evidenziato la rapida sparsa e la coesistenza di SARS-CoV-2 con una vasta gamma di altri tipi di microrganismi clinicamente pertinenti, compreso quelli che sono multidrug-resistenti. La polmonite è sfrenata con resistenza a antibiotici.

Con resistenza a antibiotici nel trattamento batterico di polmonite, lo scenario attuale costituisce una situazione pericolosa agli esseri umani. È riferito che CBNs sta emergendo come opzioni di promessa che hanno indicato l'attività antivirale potente contro una vasta gamma di virus a RNA unico incagliati positivo-senso avvolti, compreso il SARS-CoV-2.

“Inoltre, esercitano un efficace atto biocidale contro una vasta gamma di batteri, virus e funghi, compreso gli sforzi multidrug-resistenti,„ i ricercatori aggiunti.

Hanno proposto il CBNs come la generazione seguente di antimicrobici. Sebbene altri nanomaterials quali argento, rame, il titanio, o le nanoparticelle dello zinco mostrino avasto-spettro potente i beni antimicrobici, esiste la resistenza microbica a questi nanomaterials e l'alta tossicità alle cellule di mammiferi.

CBNs ha beni unici: area molto su, conducibilità elettrica e termica eccellente, biocompatibilità ed anche la possibilità da combinarsi con i polimeri costruiti per sviluppare i compositi antimicrobici avanzati del biomateriale. Questi rendono il CBNs per essere candidati potenziali per terapeutica a lungo termine.

In un disegno schematico, i ricercatori anche presentati come il CBNs congiuntamente ai MSCs (cellule staminali mesenchymal) ha il potenziale di mirare agli eventi patofisiologici (durante l'infezione SARS-CoV-2), fungendo da strategia alternativa per la cura dei pazienti COVID-19. Hanno proposto l'uso di CBNs congiuntamente alle terapie di cellula staminale per rigenerazione del tessuto pure.

I ricercatori hanno analizzato determinato i beni antivirali di CBNs, con ogni a struttura basata a carbonio differente, quali il fullerene (un allotropo zero-dimensionale), i punti del carbonio (o i punti di quantum del carbonio), il graphene (CBNs bidimensionale) ed i derivati contro 13 virus a RNA unico incagliati positivo-senso avvolti, quale SARS-CoV-2. I ricercatori hanno riassunto la lista degli studi in un modulo tabulato.

Mentre il CBNs sta promettendo i nanomaterials come agenti antivirali alternativi, il loro meccanismo di atto ancora non è capito completamente. I ricercatori hanno discusso il meccanismo possibile di ogni CBNs nell'esame, citante i beni immunostimulatory e seguito dagli aspetti tossicologici.

“CBNs ha potuto lavorare direttamente contro la particella del virus distorcendo la busta o l'organizzazione del capsid; ulteriormente, possono esercitare un effetto sterico di ostacolo fisicamente occupando un sito catalitico di un enzima virale essenziale o un'intercapedine del ricevitore,„ ha osservato i ricercatori.

In conclusione, i ricercatori hanno evidenziato l'attività antivirale di promessa di CBNs contro i 13 virus avvolti (HCoV, PRRSV, PEDV, HIV-1, HIV-2, FCoV, JEV, SIV, M-MuLV, ZIKV, DENV, HCV e SARS-CoV-2), tutti i virus a RNA unico incagliati di positivo-senso che appartengono al Gruppo IV di Baltimora. Chiamano questi CBNs “nanoweapons antimicrobici„ che può essere impiegato per combattere SARS-CoV-2 ed altri tipi di virus, di batteri, o di funghi che causano la polmonite, sottolineanti gli sforzi multidrug-resistenti.

“Come approccio rivoluzionario della tecnologia per trattare COVID-19, questo a terapeutica basata a carbonio può fornire un'innovazione significativa, poichè questi nanomaterials permettono l'ottimizzazione delle emissioni microbiche della resistenza e possono potenzialmente indurre la rigenerazione del tessuto allo stesso tempo.„

Journal reference:
  • Carbon-Based Nanomaterials: Promising Antiviral Agents to Combat COVID-19 in the Microbial-Resistant Era, Ángel Serrano-Aroca, Kazuo Takayama, Alberto Tuñón-Molina, Murat Seyran, Sk. Sarif Hassan, Pabitra Pal Choudhury, Vladimir N. Uversky, Kenneth Lundstrom, Parise Adadi, Giorgio Palù, Alaa A. A. Aljabali, Gaurav Chauhan, Ramesh Kandimalla, Murtaza M. Tambuwala, Amos Lal, Tarek Mohamed Abd El-Aziz, Samendra Sherchan, Debmalya Barh, Elrashdy M. Redwan, Nicolas G. Bazan, Yogendra Kumar Mishra, Bruce D. Uhal, and Adam Brufsky, ACS Nano 2021 15 (5), 8069-8086, DOI: 10.1021/acsnano.1c00629, https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.1c00629
Dr. Ramya Dwivedi

Written by

Dr. Ramya Dwivedi

Ramya has a Ph.D. in Biotechnology from the National Chemical Laboratories (CSIR-NCL), in Pune. Her work consisted of functionalizing nanoparticles with different molecules of biological interest, studying the reaction system and establishing useful applications.

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