芝加哥大學的研究人員設計了一種全新的COVID-19的潛在治療方法：納米粒子在體內捕捉SARS-CoV-2病毒，然後利用人體自身的免疫系統來消滅它們。這些”納米陷阱”通過模仿病毒感染的目標細胞吸引病毒。當病毒與納米陷阱結合時，陷阱就會將病毒從其他細胞中封存起來，並將其作為免疫系統的目標進行消滅。

從理論上講，這些納米陷阱也可以用於病毒的變種，從而形成一種潛在的抑制病毒的新方法。儘管該療法仍處於早期測試階段，但研究人員設想它可以通過鼻腔噴霧作為COVID-19的治療手段。該結果最近發表在《物質》雜誌上。

為了設計納米陷阱，由博士後學者Min Chen和研究生Jill Rosenberg領導的研究小組研究了SARS-CoV-2用於結合細胞的機制：其表面的尖狀蛋白與人類細胞的ACE2受體蛋白結合。為了創造一個能以同樣方式與病毒結合的陷阱，他們設計了表面有高密度ACE2蛋白的納米顆粒。同樣地，他們還設計了其他表面帶有中和抗體的納米粒子。這些抗體是在某人被感染時在體內產生的，旨在以各種方式抓住冠狀病毒）。

由FDA批准的聚合物和磷脂製成的納米顆粒直徑約為500納米–比一個細胞小得多。這意味著納米陷阱可以到達身體內的更多區域，更有效地捕獲病毒。

然後，為了檢查以確保這些小顆粒看起來和他們預期的一樣，他們與Bozhi Tian副教授的實驗室合作，使用電子顯微鏡觀察中看到了一個固體核心和一個脂質雙層的外殼。這是至關重要的部分，因為它模擬了細胞。研究人員在一個小鼠模型中測試了該系統的安全性，發現沒有毒性。然後，他們在組織培養板中對人類肺部細胞中的假病毒- 一種不復制的低效力病毒模型進行了測試，發現它們完全阻止了病毒進入細胞。

一旦假病毒與納米粒子結合，後者會使用一種分子調用人體的巨噬細胞來吞噬和降解納米陷阱。巨噬細胞通常會吃掉體內的納米顆粒，但納米捕集劑分子加快了這個過程。納米顆粒在48小時內就被清除和降解了。

研究人員還在體外肺灌注系統中用假病毒測試了納米顆粒–一對用呼吸機維持生命的捐贈肺，並發現它們完全阻止了肺部的感染。

他們還與阿貢國家實驗室的研究人員合作，在體外系統中用活病毒（而不是假病毒）測試納米陷阱。他們發現，他們的系統對病毒的抑製作用比單純的中和抗體或可溶性ACE2好10倍。接下來，研究人員希望進一步測試該系統，包括用活體病毒和許多病毒變種進行更多測試。

納米陷阱可以儲存在一個標準的冰櫃裡，最終可以通過鼻內噴霧給藥，這將使它們直接進入呼吸系統，使它們最有效。

研究人員說，通過優化配方，這種技術也有可能化身一種疫苗解決方案。納米材料工程方法提供了一個清除病毒的多功能平台，並為設計下一代疫苗和治療方法鋪平了道路