潜在的なワクチンキャリアおよびアジュバントとしての酸化グラフェンの最近の進歩 - ScienceDirect

ワクチンキャリアおよびアジュバントとしての酸化グラフェンの最近の進歩

要約

ワクチンは、感染症や一部の非感染性疾患、特に癌を予防し、制御するための最も効果的な戦略の一つです。アジュバントおよび担体は、抗原の免疫原性を改善し、長期にわたる免疫を誘導するためにワクチン製剤に適宜添加されている。しかし、人間の使用が承認された一部のアジュバントは機能が限られているため、新しい万能アジュバントを開発する緊急の必要性があります。生体分子の送達に広く用いられ、抗原のロードと送達に優れ、免疫系を活性化する可能性を示すグラフェン酸化物(GO)。.しかし、GOは生体液中に凝集し、細胞死を誘導し、また生体溶解性や生体適合性が悪いことも示している。これらの制限に対処するために、様々な表面改質プロトコルが使用され、その生体適合性を効果的に改善するために、GOと水性の適合性物質を統合しています。さらに重要なことに、これらの変更は、キャリアとアジュバントの両方として優れた特性を持つ機能的なGOをレンダリングします。本明細書において、キャリアおよびアジュバントの両方としての適用のためのGOの物理化学的性質および表面改質戦略の最近の進捗状況が検討される。

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重要なステートメント

独特な物理化学的性質により、酸化グラフェンは、癌の光熱処理、薬物送達、抗菌療法、および医療画像の目的で医薬に広く使用されています。我々の研究は、酸化グラフェンの表面改変を説明し、機能化された酸化グラフェンがワクチンキャリアとして機能し、細胞および液性免疫を活性化する上で有意なアジュバント活性を示す初めて要約する。今後、ワクチンの有効性を向上させるためにワクチン研究に導入することが期待されます。



酸化グラフェンナノシートはPPEで効果的なSARS-CoV-2抗ウイルス剤となることができるか? (news-medical.net)

2019年に進行中のコロナウイルス病(COVID-19)の原因物質である重症急性呼吸器症候群コロナウイルス2(SARS-CoV-2)の急速な広がりは、世界中で340万人以上の命を奪っています。パンデミックの発症以来、世界中の科学界はSARS-CoV-2の普及を封じ込める様々な手段を設計してきました。

研究者は、ナノテクノロジーとナノ材料の利用は、現在のパンデミックと戦う上で重要な役割を果たす可能性があると考えています。例えば、ウイルスの検出のための診断ツールの開発に使用することができます。ナノテクノロジーは、ウイルス粒子から個人を保護するマスクのような個人的な保護装置を作成するために使用することができます。ナノ材料はまた、表面ウイルス粒子または保護具で捕捉されたものを効果的に不活性化することができる。また、COVID-19のワクチンや治療薬の開発にもナノテクノロジーやナノ材料を用いることができる。

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研究:グラフェン酸化物ナノシートは、SARS-CoV-2表面タンパク質と細胞受容体と相互作用し、感染を阻害する細胞受容体と相互作用し、干渉する

ドッキング解析や分子動力学シミュレーション(MDS)などの計算シミュレーションは、薬物の転用に有効です。ドッキング解析は薬物分子の相互作用を研究するために使用され、MDSはタンパク質の立体構造解析に使用されます。薬物転用は、COVID-19に対して有効であり得る他の疾患のための商業的に承認された薬物分子のスクリーニングを伴う。この方法は、SARS-CoV-2タンパク質、すなわちスパイク(S)タンパク質およびプロテアーゼに対して高い結合親和性を有するレメディビルまたはトレミフェンなどの薬物を特定するのに有効であることが証明されている。インシリコ研究の最初の後、特定された薬物分子は、COVID-19患者を治療するためにそれを使用する前に広範な前臨床評価を受ける。現在、食品医薬品局(FDA)は、COVID-19患者の治療に使用されるレムデシビルのみを承認しています。

研究者はまた、クロロキン/ヒドロキシクロロキン、アービドール、リバビリン、ペンシクロビル、ニタゾキサニド、ファビラビル、ナファモスタットなどの薬物を特定し、ウイルス宿主細胞結合を減少させることができる。また、より高い結合親和性および中和活性を有する抗ウイルス剤は、個人保護具を製造するために使用される。これまでの研究では、亜鉛、銅、ポリエチレンイミン(PEI)は、マスクの不活性化効率を高めることができる抗ウイルス特性を有することを示している。

これまでの研究では、リポソーム、エマルジョン、ミセルベースのナノキャリア、カーボンベースおよび2D材料などのナノ粒子が抗ウイルス薬物送達プラットフォームとして効果的に使用できることが報告されています。グラフェン、グラファイト系窒化物などのナノ粒子(g-C3N4六角形の窒化ホウ素(hBN)などは、優れた光学、電子、物理化学的性質と良好な生体適合性のために生物医学で使用されています。研究者は、非常に大きな表面積のために、2Dナノ材料は抗ウイルス薬物送達システムのための選択されたキャリアとして役立つことができると信じています。全2次元材料の中で、グラフェン酸化物(GO)は生物医学研究において最も探求された材料である。

新しい研究は、シリコとインビトロ分析で組み合わされ、GOシートがSARS-CoV-2表面タンパク質に対して阻害効果があるかどうかを調べるために発表されました。

以前の研究では、偽狂犬病ウイルス(PRV)、ブタ流行下痢ウイルス(PEDV)、および単純ヘルペスウイルス-1(HSV-1)を含むGOの広域スペクトル抗ウイルス活性が明らかとなっている。GOは、VeroE6細胞に対して非毒性である濃度で有効であると報告されている。最近では、銀、銅、窒化アルミニウムなどのナノ粒子がSARS-CoV-2感染性を遮断できるといくつかの研究グループが報告しています。

本研究の科学者たちは、GOとウイルススパイク、ACE2細胞受容体、およびスパイク-ACE2複合体との相互作用を研究するために分子ドッキング実験を行った。さらに、これらの相互作用に関連する要因が決定された。また、Vero E6細胞培養を用いて、野生型SARS-CoV-2に対するGOの阻害効果を評価する実証試験も行われました。

本研究では、変異変異体に対するGOの阻害効果をよりよく理解するために、4つの異なる感染性ウイルスクレードが使用されている。この研究で使用されるクレードは、すべてのインフルエンザデータの共有に関するグローバルイニシアチブ(GISAID)プラットフォームに従って選択されていました。

現在の研究では、GOはSタンパク質、ACE2受容体、およびスパイクACE2複合体に対する親和性を有することを示している。研究者は、GOがウイルスリガンドに付着する前に、ウイルススパイク(6VYBまたは6VXX)およびACE2(1R42)と強く相互作用することを発見した。それにより、3つの構造(すなわち6M0J、6VYB、および6VXX)の表面に対して高い親和性を有する。したがって、GOは、この研究でテストされた4つのウイルスクレードのうち3つにおいてSARS-CoV-2感染性を最小限に抑えることができる。ウイルスクレード間の阻害率の差は、ウイルスの遺伝子変異のためである可能性がある。

研究者は、現在の研究結果は、遺伝子変異を研究することの重要性を強調していると考えています, その後、将来的に増加する数.したがって、SARS-CoV-2変異体に対するナノ材料の効果に関するより多くの研究が重要である。

 本研究では、PPEやフェイスマスクなどの高度な保護具の製造に使用できる潜在的な材料としてGOを強く推奨しており、ウイルス粒子を捕捉して中和する可能性があります。GOはまた、効果的な抗ウイルス薬の配信プラットフォームとして機能することができます。