鼻內(nèi)口罩的作用機(jī)制。科研團(tuán)隊(duì)供圖
氣溶膠是病毒性呼吸道傳染病的主要傳播方式，為加強(qiáng)對(duì)病毒氣溶膠傳播的阻斷，中國(guó)科學(xué)院過程工程研究所（以下簡(jiǎn)稱過程工程所）生化工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員馬光輝、魏煒團(tuán)隊(duì)等提出了一種“鼻內(nèi)口罩”新策略并創(chuàng)新了給藥劑型。經(jīng)小鼠以及人鼻腔數(shù)字模型、人呼吸道仿真模型驗(yàn)證，該新策略具有顯著防護(hù)效果。日前，相關(guān)成果在《自然-通訊》上發(fā)表。
這種新型“口罩”具有由攜帶正電荷的溫敏型水凝膠（GEL）與表面高表達(dá)病毒受體的微米級(jí)細(xì)胞囊泡（MV）嵌合形成的保護(hù)層。病毒氣溶膠被吸入鼻腔時(shí)，保護(hù)層中正電荷的GEL能夠攔截并吸附負(fù)電荷的病毒氣溶膠顆粒，阻斷其向下游氣管及肺部的傳播。而嵌合在凝膠中的MV能夠進(jìn)一步借助表面高表達(dá)的受體，誘捕病毒進(jìn)入囊泡內(nèi)部并使其失活，以此保護(hù)鼻腔上皮細(xì)胞不被病毒感染。通過上述“攔截”和“失活”的協(xié)同作用，病毒感染的風(fēng)險(xiǎn)大大降低。
科研人員介紹，研究團(tuán)隊(duì)在基于小鼠的病毒感染模型與病毒傳播模型上證實(shí)，“鼻內(nèi)口罩”可以有效保護(hù)小鼠鼻腔和肺部免受病毒氣溶膠的感染。隨后，科研人員進(jìn)一步構(gòu)建了人體鼻腔數(shù)字模型，同時(shí)與過程工程所介科學(xué)與工程全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員王利民團(tuán)隊(duì)展開交叉合作，計(jì)算了呼吸行為下氣溶膠顆粒在鼻腔內(nèi)的分布狀態(tài)，證明保護(hù)層對(duì)氣溶膠顆粒的截留率高達(dá)93.2%。
研究團(tuán)隊(duì)還構(gòu)建了集成化的人呼吸道仿真模型，在此基礎(chǔ)上證明了“鼻內(nèi)口罩”能夠有效降低不同病毒氣溶膠對(duì)于肺類器官的感染率。由于病毒的變異不會(huì)影響其與受體的結(jié)合，“鼻內(nèi)口罩”對(duì)于相應(yīng)病毒不同變異株的氣溶膠具有同等的防護(hù)效果。
科研人員表示，上述成果仍處于臨床前研究階段，實(shí)際臨床療效有待進(jìn)一步驗(yàn)證。
相關(guān)論文信息：http://doi.org/10.1038/s41467-023-44134-w
京公網(wǎng)安備11010802046783號(hào)
