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Les applications des nanomaterials contre la maladie virale

la thérapeutique basée sur nano et les systèmes diagnostiques sont de plus en plus appliqués aux domaines de la médecine variés, agissant en tant que détecteurs, véhicules de distribution, immunostimulants, sensibilisateurs de radiothérapie, et inhibiteurs viraux. Dans un papier récent publié en pharmacie de tourillon, l'application des nanomaterials dans le diagnostic, la prévention, et la demande de règlement des maladies virales est observée en détail, mettant en valeur des domaines de progrès important ou de stagnation des dernières décennies.

Étude : Application des Nanomaterials comme stratégie avancée pour le diagnostic, la prévention, et la demande de règlement des maladies virales. Crédit dÉtude : Application des Nanomaterials comme stratégie avancée pour le diagnostic, la prévention, et la demande de règlement des maladies virales. Crédit d'image : Employé Shutterstock d'amour

Nanomaterials dans le diagnostic

Les Nanomaterials entourent n'importe quelle structure conçue avec un élément monomérique dans la classe de grandeur de 1-100 nanomètre. Ils comprennent, pour cette raison, les matériaux macroscopiques avec des configurations de surface de nano-écaille et les particules microscopiques dans la nano-taille s'échelonnent.

Les nanotubes de carbone sont les structures cylindrique creuses avec intriguer les propriétés électriques qui facilitent l'utilisation dans les biocapteurs par constitution des sondes d'une protéine spécifique ou d'acide nucléique. Par exemple, la conjugaison avec l'ADN complémentaire ou l'ARN au virus étant trouvé produit un détecteur ultra-rapide de virus avec une limite de détection très inférieure, où des variations dans le courant par le détecteur peuvent être employées pour impliquer la charge virale. Des feuilles plates de graphene de carbone peuvent assimilé être liées avec des anticorps ou l'ADN pour produire les détecteurs qui peuvent agir l'un sur l'autre avec de plus grands biomolécules que des nanotubes de carbone dû à un degré inférieur de courbure montré.

Les nanoparticles d'or montrent les seules interactions légères qui ont comme conséquence l'adsorption forte en travers d'une gamme étroite des longueurs d'onde, un phénomène connu sous le nom de résonance extérieure de plasmon. La longueur d'onde de la lumière le plus fortement absorbée par les particules dépend de la taille et forme de particules et peut être ajustée du visible à l'infrarouge proche.

La lumière voisine de l'infrarouge est le tissu biologique traversant au maximum pénétrant, et pour cette raison les détecteurs qui se fondent sur la signalisation optique dans cette gamme sont idéaux comme plate-forme diagnostique. Comme avec des nanotubes de carbone, des molécules complémentaires appropriées peuvent être fixées aux particules qui gripperont seulement avec le virus ou l'anticorps à l'étude.

De même, la longueur d'onde spécifique de la lumière dans la résonance avec les particules peut également être influencée par la proximité avec d'autres particules. Ainsi, en induisant l'adhérence interparticulaire, la présence d'un composé d'intérêt peut être déterminée colorimétriquement par l'oeil. Beaucoup de coronavirus transversaux de syndrôme respiratoire aigu sévère de flux 2 analyses du dépistage (SARS-CoV-2) sont basés sur l'utilisation des nanoparticles d'or, où des particules portant une sonde de journaliste d'ADN sont combinées avec de l'ARN viral dans l'échantillon pour produire d'une ligne rouge visible.

Nanomaterials dans la prévention des maladies

Les Nanomaterials ont été intrinsèques au développement des vaccins de la maladie 2019 de coronavirus (COVID-19), les vaccins basés sur ARNm utilisant des liposomes ou des nanoparticles de lipide comme véhicule de distribution. En dehors de du cytoplasme, l'ARNm dégrade rapidement, et les liposomes s'assurent ainsi que la charge utile présente la cellule et est procurable pour la transcription. Un vaccin basé sur ARNm utilisant des liposomes a été développé la première fois en 1993 contre le virus de la grippe. Depuis lors, des liposomes ont été exploitées pour livrer les biomolécules sensibles dans la cellule dans plusieurs capacités, comme pendant la retouche du gène CRISPR-Cas9.

Des Nanomaterials sont également fréquemment employés comme adjuvants dans des formulations vacciniques pour stimuler une réaction immunitaire forte, d'abord utilisée dans un vaccin contre la grippe saisonnier en 1997 avec la constitution des gouttelettes de squalène vêtues en surfactants biocompatibles. Depuis lors, la conjugaison des antigènes viraux sur la surface des nanoparticles a montré le grand succès en stimulant une réaction immunitaire dans plusieurs formulations vacciniques.

Nanomaterials dans la demande de règlement de la maladie

La distribution de médicament est le but principal des nanomaterials dans la demande de règlement de la maladie, la pharmacocinétique améliorée généralement de offre, le temps d'assemblage de médicament, et la « médicament-similarité » du composé étant livrés.

Les propriétés matérielles et chimiques du nanoparticle influencent fortement le biodistribution du nanomedicine dans le fuselage et la capacité et de la propension de la particule de présenter des cellules cibles.

Ajustant la charge extérieure, la taille, et extérieurement la présentation du caractère chimique de la particule peuvent encourager la prise particulièrement aux domaines de l'inflammation, et davantage de spécificité peut être transmise en comportant des ligands d'objectif sur la surface des particules. Par exemple, fixer un anticorps contre la protéine de pointe de SARS-CoV-2 peut encourager la prise de la particule dans les cellules infectées qui présentent l'antigène approprié.

Le grand rapport de surface-à-volume de nanomaterials fournit à une plate-forme suffisante sur laquelle les deux ligands et charges utiles de désignation d'objectifs de médicament peuvent être chargés, laissant pour la distribution simultanée de grandes quantités de composés multiples des effets synergiques.

Sans compter que l'utilisation comme véhicule de distribution, les nanoparticles eux-mêmes peuvent ser de la thérapeutique de virus, agissant de bloquer l'entrée de cycle ou de cellules de réplication virale. Les nanoparticles de silice ont conçu pour gripper avec le virus de la grippe ont montré l'efficacité en bloquant l'entrée virale dans des cellules de cette façon. Les particules construites du cuivre, de l'argent, et de l'or sont également capables de produire des espèces réactives de l'oxygène. Sans compter qu'endommager directement au matériel génétique viral peut induire l'apoptose en cellules infectées, la prévention de ce fait du bouturage viral. De tels matériaux peuvent également être enduits sur des surfaces de haut-circulation telles que des balustrades pour détruire tout le virus ou bactéries par l'exposition aux espèces réactives de l'oxygène.  

Journal reference:
Michael Greenwood

Written by

Michael Greenwood

Michael graduated from Manchester Metropolitan University with a B.Sc. in Chemistry in 2014, where he majored in organic, inorganic, physical and analytical chemistry. He is currently completing a Ph.D. on the design and production of gold nanoparticles able to act as multimodal anticancer agents, being both drug delivery platforms and radiation dose enhancers.

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