新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)的大流行讓全球的科學(xué)家致力于研究預(yù)防病毒擴(kuò)散、病毒滅活、疫苗制備等領(lǐng)域。
基于納米技術(shù)的發(fā)展,一些納米材料的出現(xiàn)為克服病毒大流行提供了一些優(yōu)秀的解決方案:
通過(guò)噴灑納米涂層,醫(yī)療機(jī)構(gòu)的口罩與防護(hù)服可以完成自消毒;
通過(guò)添加納米免疫輔料,疫苗可以用更少劑量的抗原產(chǎn)生更強(qiáng)烈的反應(yīng);
通過(guò)納米載體材料包裹,藥物可以逃避免疫系統(tǒng)監(jiān)測(cè)從而獲得更好的抗病毒療效。
一些納米材料獨(dú)特的化學(xué)性質(zhì)也讓我們看到納米材料在未來(lái)應(yīng)用的廣闊前景。總之,納米材料將在這次對(duì)抗COVID-19與未來(lái)對(duì)抗病毒大流行中扮演越來(lái)越重要的角色。
新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)的大流行是許多科學(xué)家與公共衛(wèi)生學(xué)家始料未及的。其嚴(yán)峻的疫情與造成的深遠(yuǎn)影響在人類歷史上實(shí)屬罕見。為了阻礙病毒擴(kuò)散、研制特效藥,全球有數(shù)千家實(shí)驗(yàn)室奔波于科研的第一線,并為該病毒的防治準(zhǔn)備了大量的方案。
在這些方案中,納米材料展現(xiàn)出其高豐富度、高特異性、易于修飾等特點(diǎn)而備受關(guān)注。
在全球科學(xué)家的努力下,納米材料已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于病毒預(yù)防與治療。這不僅證實(shí)了納米材料在應(yīng)對(duì)病毒大流行方面有著廣闊的應(yīng)用前景;也預(yù)示著在時(shí)代背景下,學(xué)科交叉將逐步走向?qū)W術(shù)的主流,而化學(xué)、納米技術(shù)將成為一個(gè)平臺(tái)將學(xué)科交叉的思想具象化地呈現(xiàn)出來(lái)。
納米材料與病毒預(yù)防
預(yù)防與治療是一個(gè)涉及多學(xué)科的宏大課題。目前,全球有上千個(gè)實(shí)驗(yàn)室參與到了COVID-19的防治。在這些實(shí)驗(yàn)室的研究成果中,我們看到了納米材料的身影,比如具有納米涂層的過(guò)濾器、添加納米佐料的疫苗、用納米載體制備出的藥物輸送系統(tǒng)等等。
其實(shí)早在抗擊COVID-19之前,納米材料就已經(jīng)運(yùn)用在了抗病毒特別是冠狀病毒的研究領(lǐng)域。運(yùn)用PubMed檢索nano* and Coronavirus與nano* and virus。
大多數(shù)的SARS-CoV-2感染是發(fā)生在被感染者吸入帶有病毒的液滴。COVID-19患者咳嗽、打噴嚏都會(huì)產(chǎn)生這種液滴。這些液滴漂浮在空氣中一段時(shí)間后會(huì)吸附到病毒液滴可以漂浮到的地方,如門把、桌面、醫(yī)護(hù)人員口罩、防護(hù)服等,在吸附后病毒不會(huì)立刻死亡。
NIH (美國(guó)國(guó)立健康研究院)發(fā)布的《COVID-19治療指南》稱健康人接觸污染物(有病毒吸附的物體)表面也可能感染SARS-CoV-2。在一項(xiàng)對(duì)SARS-CoV-2存活時(shí)間的研究中,研究者在與病毒接觸7天之后外科手術(shù)口罩表面檢測(cè)到了活性病毒。這使得如何進(jìn)行有效的殺毒與如何增強(qiáng)口罩阻隔病毒的效率成為了COVID-19防治的重要研究方向。
SARS-CoV-2具有納米尺度(大約只有60–140 nm),因此研究者設(shè)想將納米技術(shù)運(yùn)用于病毒阻隔上。
研究表明,納米技術(shù)處理的口罩比普通口罩具有更好的病毒阻隔效果。例如,普通口罩在包裹電紡絲(直徑大約100 nm)后,過(guò)濾效率會(huì)提高。這是因?yàn)椴煌馁|(zhì)的織物相互摩擦可以使口罩中的阻隔層帶上靜電荷,而擁有靜電荷的阻隔層可以更好地吸附病毒。
那么口罩如何增加抗病毒功能?
拿一個(gè)全新的口罩,使用【京中納米抗病毒手噴】正面噴兩下,反面噴兩下,靜止3-4小時(shí)后再佩戴,不僅能預(yù)防病毒,還可以解決口罩異味問(wèn)題,小編自己的用的是N95口罩,噴完《抗病毒手噴》用一個(gè)星期都是可以的。
關(guān)于污染物的消毒
許多醫(yī)院與醫(yī)療機(jī)構(gòu)會(huì)采用傳統(tǒng)的消毒方法,諸如紫外線消毒、噴灑過(guò)氧化氫等。不過(guò),這種消毒方式往往是一次性的,當(dāng)我們關(guān)閉紫外線燈、過(guò)氧化氫完成分解的那一刻,病毒又可以像消毒前一樣肆無(wú)忌憚地吸附在被消毒物的表面。隨著納米技術(shù)的發(fā)展,納米材料表面的自消毒為解決這一困境提供了一種可能。
Cu、Ag等重金屬離子因具有抗病毒特性在醫(yī)療領(lǐng)域已經(jīng)有了廣泛的應(yīng)用。這主要是因?yàn)橹亟饘偻繉釉诮佑|細(xì)菌、病毒后會(huì)緩慢釋放重金屬離子,這些離子與細(xì)菌、真菌的蛋白質(zhì)外殼結(jié)合之后會(huì)使蛋白質(zhì)失活,從而實(shí)現(xiàn)了污染物的自消毒。如果我們把這些金屬材料做成納米顆粒,這些材料會(huì)表現(xiàn)出一些更優(yōu)異的特性。
一方面納米顆粒增加了重金屬材料與病毒的接觸面積,加快重金屬離子的釋放速率;另一方面,納米尺度的材料有著一些獨(dú)特的性質(zhì)。比如,納米金在特定波長(zhǎng)的光照射下,會(huì)催化氧氣生成活性氧自由基(ROS)從而實(shí)現(xiàn)病毒、細(xì)菌的滅活。
經(jīng)過(guò)處理,納米材料都相對(duì)穩(wěn)定,可以在很長(zhǎng)的一段時(shí)間保持化學(xué)活性。將這些納米顆粒噴灑在污染物表面,不僅可以實(shí)現(xiàn)污染物的消毒,還可以保護(hù)這些污染物在較長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)免受病毒的侵染。
京中納米新型納米復(fù)合材料平均粒徑1.8納米,均勻噴涂于物體表面,在載體表面形成多功能性抗病毒涂層,激活后形成高活性氫氧自由基,可有效進(jìn)行細(xì)菌病毒的分解。
京中納米抗病毒抗菌材料的主要成分為金屬離子型(納米銀)和氧化物型(銳鈦型納米二氧化鈦)的結(jié)合,兩者材料復(fù)合在同一粒子上,同時(shí)兼具它們的殺菌特點(diǎn),納米銀在無(wú)光條件下廣譜殺菌,銳鈦型納米二氧化鈦在紫外光及可見光條件下,產(chǎn)生強(qiáng)烈的催化及降解功能,最終將細(xì)菌、病毒、霉菌(真菌)及有機(jī)污染物降解為二氧化鈦和水,材料安全環(huán)保。
京中納米抗病毒材料基于化學(xué)納米溶膠凝膠技術(shù)生產(chǎn),除了已被證明對(duì)病毒、細(xì)菌、霉菌(真菌)有抑制作用外,同時(shí)還具備:1、長(zhǎng)期持續(xù)有效性 2、打造易于清潔的表面
COVID-19公共衛(wèi)生事件是21世紀(jì)人們面臨的前所未有的挑戰(zhàn)。在這種挑戰(zhàn)下,我們摒棄了“一個(gè)民族”“一種學(xué)科”的傳統(tǒng)思想。全球各地具有不同專業(yè)知識(shí)的研究人員間開展了多樣化合作。在不同國(guó)家、不同學(xué)科的知識(shí)火花的相互碰撞下,各種疾病診療技術(shù)的出現(xiàn)令人嘆為觀止。
而納米技術(shù)作為一個(gè)平臺(tái),將這些疾病診療方案具象化出來(lái)。這些材料的出現(xiàn)與應(yīng)用不僅很好地幫助我們抗擊病毒,也使我們相信,學(xué)科交叉將逐步成為時(shí)代主流,納米材料將在未來(lái)應(yīng)對(duì)病毒大流行中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。
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