纳米颗粒抗病毒药物提供了对抗冠状病毒的新方法，但治疗仍处于起步阶段

正在蔓延的Sars-CoV-2疫情暴露了世界对有效抗病毒药物的需求。里尔大学化学家说Sabine Szunerits“我们现在就应该在这方面投资，因为我们知道病毒将是21世纪的一个问题。”考虑到这一点，她和法国里尔巴斯德研究所的合作者在过去几年里一直在开发一种利用纳米颗粒独特特性来对付病毒(包括冠状病毒)的新方法。

只有少数几个已批准的抗病毒治疗这些药物只对少数特定的病毒有效。这意味着，当像Covid-19这样的新型病毒性疾病出现时，医生只能试图重新利用现有的抗病毒药物希望它们能对这种新疾病有疗效。

从技术上讲，病毒是没有生命的，它们是RNA或DNA的包裹，只能通过劫持宿主的遗传机制进行复制。抗病毒药物不会破坏这些包装，它们是旨在阻止病毒复制的小分子，从而在免疫系统处理它们的同时减轻症状和传染性。不幸的是，由于病毒依赖于宿主的DNA复制机制，要找到只针对并结合特定病毒蛋白质而不是宿主细胞蛋白质的药物是一个挑战。缺乏特异性意味着通常需要大剂量的抗病毒药物才能达到预期的效果，这反过来又增加了毒性。

然而，纳米医学领域一直在探索纳米颗粒是如何做到的克服其中一些问题．纳米颗粒抗病毒药物的前景来自于它们的多价性——当分子结合在一起时发生的相互作用的数量。Szunerits选择的纳米颗粒是碳量子点(CQDs)，它是球形的，具有很高的表面体积比，并且比病毒的尺寸更小，从而创造了多价相互作用可以发挥作用的条件。cqd的表面还可以包裹一层分子，结合病毒用来进入细胞的蛋白质。CQD的球形和较小的尺寸意味着这些分子可以与病毒表面的蛋白质形成极其紧密的多价键，阻止病毒附着和感染宿主细胞。Szunerits和团队于2018年开始这项工作，测试的能力含有硼酸基团的CQDs，以降低人类冠状病毒温和菌株的传染性在细胞系中。与对照组相比，他们在病毒进入方面取得了显著的减少，目前正在研究包裹有中东呼吸综合征(MERS)特异性肽的CQDs，这表明CQDs应该能够适应特定的病毒威胁。

即插即用

卡梅伦亚历山大诺丁汉大学的一名研究纳米颗粒RNA疫苗的科学家看到了这种方法的潜在适应性。“一旦你得到了一种具有正确间距和化学功能的纳米颗粒来匹配一种病毒，就不难想象如何在该表面上插入和播放不同的基团来找到另一种病毒。”

Igor Medintz华盛顿特区美国海军研究实验室的资深科学家，他也认为这种方法的即插即用性质是有前途的，因为只要分子是生物相容性的，可用的选项几乎没有限制。他说:“有一个巨大的非天然氨基酸库也可以被利用——你可以合成几乎任何化学基团或功能基团的肽，这些肽可以使它们具有比自然存在的肽更高的结合亲和力。”

目前的抗病毒药物的另一个缺点是它们通常是不溶性的，这使得使用它们更加困难。Szunerits说:“市场上的药物通常是疏水的，制药行业总是喜欢口服药物。”然而，像CQDs这样的纳米颗粒是亲水的，这使得它们能够更好地循环。由于它们的大小，它们也更容易作为细喷雾输送，对于影响肺部的感染，如冠状病毒，会更有效。

现在，Szunerits和他的团队正在试验脂质体包裹来递送CQDs，同时评估一个大问题，即一旦它们发挥作用，身体将如何处理它们。她的小组的早期研究表明，注射到小鼠体内的CQDs通过尿液排出，这与体外毒性研究一起提供了身体可以耐受它们的希望迹象。

与任何新疗法一样，从实验室到临床试验再到扩大生产是一条漫长的道路。根据亚历山大的说法，制造这些类型的颗粒很容易，但确保治疗所需的大批量均匀性就成了问题。他说:“当你在制作这些系统时，你需要检查尺寸是否正确，功能是否正确，而且你加入的功能越多，它们的特征就越复杂。”“特征越复杂，就越难获得监管部门的批准，也就越难生产。”