Trang chủ Kiến thứcY tế Nano bạc có tác dụng kháng mạnh trên vi rút covid-19

Nano bạc có tác dụng kháng mạnh trên vi rút covid-19

Nano Việt
Xuất bản: Cập nhật 276 views

Đại dịch COVID-19 đang lan rộng mà không được kiểm soát do thiếu các biện pháp kháng vi-rút hiệu quả. Nano bạc (AgNPs) đã được nghiên cứu đặc tính kháng virus của họ và được cho là ức chế SARS-CoV-2. Do nhu cầu về một tác nhân có tác dụng chống SARS-CoV 2, chúng tôi đánh giá những tác động kháng virus của AgNPs.

Chúng tôi đã đánh giá nhiều AgNP với các kích thước và nồng độ khác nhau và quan sát thấy rằng các hạt có đường kính khoảng 10 nm có hiệu quả trong việc ức chế SARS-CoV-2 ngoại bào ở nồng độ từ 1 đến 10 nm. ppm trong khi tác dụng gây độc tế bào được quan sát thấy ở nồng độ 20 ppm hoặc hơn. Luciferase dựa trên pseudoviral nhập khảo nghiệm cho thấy rằng AgNPs mạnh ức chế sự xâm nhập của virus thông qua sự gián đoạn về trạng thái toàn vẹn của virus.

Nano bạc có tác dụng kháng mạnh trên vi rút covid-19

1. Giới thiệu nano bạc

Kim loại nguyên tố, Bạc (Ag) có tác dụng kháng khuẩn phổ rộng chống lại các loại vi khuẩn, nấm và virus. Do tính linh hoạt của chúng, các hạt Nano bạc (AgNPs) hiện đã được tìm thấy như một chất diệt khuẩn cho các bề mặt sinh học ở nhiều dạng khác nhau như băng vết thương, thiết bị y tế, xịt khử mùi và vải. Một số nghiên cứu đã chứng minh tác dụng kháng virus mạnh mẽ của AgNP đối với các virus gây bệnh cho người khác nhau như virus hợp bào hô hấp (RSV), virus cúm. Norovirus, virus viêm gan B (HBV) và virus gây suy giảm miễn dịch ở người (HIV).

Ngoài những virus này, vì Ag đã được chứng minh là có thể tiêu diệt SARS-CoV, chúng tôi đã đưa ra giả thuyết về khả năng mạnh mẽ của máy quét Nano trong việc ức chế SARS-CoV-2. Cho đến nay, chưa có nghiên cứu nào chứng minh trực tiếp tác dụng của AgNPs đối với SARS-CoV-2. Chúng tôi đã thử nghiệm các hạt Nano bạc dạng keo (cAg), các hạt Nano Ag nguyên tố đơn giản có đường kính khác nhau (AgNP n) và các hạt Nano bạc polyvinylpyrrolidone giới hạn 10 nm (PVP – AgNP 10) chống lại SARS-CoV-2 để tìm ra kích thước và nồng độ Ag hiệu quả nhất có thể ức chế SARS-CoV-2. Chúng tôi đề xuất rằng AgNPs có thể được sử dụng trên các bề mặt vật thể và phi sinh học để kiểm soát hiệu quả đại dịch COVID-19 đang diễn ra.

2. Tài liệu và phương pháp nghiên cứu về nano bạc

2.1. Nuôi cấy tế bào và nhân giống virus

VeroE6 / TMPRSS2 (Tế bào VeroE6 biểu hiện ổn định protease serine xuyên màng TMPRSS2, JCRB # 1819) và dòng tế bào Calu-3 được nuôi cấy trong DMEM chứa 10% FBS. SARS-CoV-2 (JPN / TY / WK-521) được lấy từ NIID, JAPAN, được lưu trữ trong các mẫu đặc biệt ở -80 ° C và được xử lý ở mức độ an toàn sinh học 3 (BSL3). Trong khi thực hiện các nghiên cứu lây nhiễm SARS-CoV-2, DMEM chứa 2% FBS đã được sử dụng.

2.2. Thử nghiệm mảng bám

Xét nghiệm mảng bám được thực hiện SARS-CoV-2 trên các dòng tế bào VeroE6 / TMPRSS2 và Calu-3 như được mô tả ở những nơi khác với những sửa đổi nhỏ. Các đĩa 96 giếng được gieo hạt với 5 × 10 4 tế bào mỗi ô trong 10% FBS / DMEM và để phát triển qua đêm. Các dung dịch virus được pha loãng trong các dung dịch pha loãng nối tiếp 10 lần trong FBS / DMEM 2%. Phần nổi phía trên được loại bỏ và thay thế bằng dung dịch pha loãng virus trong các ô được đánh dấu tương ứng và ủ ở 37 ° C trong 96 giờ, sau đó các tế bào được cố định bằng formalin 4% và nhuộm bằng thuốc tím pha lê 0,25% để định hình các mảng trên nền trắng. Liều nhiễm trùng nuôi cấy mô trung bình (TCID50) và đa nhiễm trùng (MOI) được tính toán từ bốn thử nghiệm.

2.3. Các dạng hợp chất Bạc

PVP-AgNP 10 ở nồng độ gốc 20 ppm (Cat No: 795925) và cAg (Cat No: 85131) đã được thu được từ Sigma. AgNPs có các kích thước khác nhau; AgNP 2 (Cat No: US7150), AgNP 15 (Cat No: US7091), AgNP 50, AgNP 80, and AgNP 100 (US1038W) đã được mua từ US Research Nanomaterials, Inc. nồng độ được chuẩn bị bằng cách pha loãng trong nước cất vô trùng.

2.4. Kiểm tra khả năng tồn tại của tế bào

Thử nghiệm khả năng sống sót của tế bào CellTiter-Glo (Promega) là thử nghiệm dựa trên sự phát quang nhằm phát hiện một cách định lượng các tế bào sống dựa trên mức adenosine triphosphate (ATP). Tế bào chết do nhiễm độc tế bào qua trung gian Ag hoặc nhiễm virus có thể được định lượng nhanh chóng bằng cách sử dụng Cell-Titer Glo. 50 μl CellTiter-Glo Substrate (Promega) đã được thêm vào các tế bào và khả năng tồn tại của chúng được đo dựa trên cường độ phát quang được phát hiện bởi Hệ thống GloMax Discovery (Promega) 10 phút sau đó.

2.5. RT-qPCR

RNA của virus được chiết xuất từ quá trình nuôi cấy bằng cách sử dụng QIAamp virus RNA Mini Kit (Qiagen) và được bảo quản ở -80 ° C cho đến khi phân tích thêm. RNA virus chiết xuất được định lượng bằng Hệ thống thời gian thực CFX96 (Bio-rad) với TaqMan Fast virus 1-Step Master Mix (Thermo) sử dụng 5′-AAATTTTGGGGACCAGGAAC-3 và 5′-TGGCAGCTGTGTAGGTCAA-3 làm bộ mồi và 5′- FAM-ATGTCGCGCATTGGCATGGA-BHQ-3 làm đầu dò.

2.6. Nghiên cứu độc tính tế bào

cAg hoặc AgNPs ở nồng độ mong muốn được thêm vào dòng tế bào VeroE6 / TMPRSS2 hoặc Calu-3 được nuôi cấy trong đĩa trắng 96 ô và ủ ở 37 ° C trong 48 hoặc 96 giờ tương ứng, sau đó các tế bào được rửa sạch bằng PBS và khả năng sống sót đã được định lượng bằng xét nghiệm CellTiter-Glo.

3. Nghiên cứu tương tác của nano bạc và SARS-CoV-2

3.1. Kiểm tra tiền xử lý virus

Virus ở MOI là 0,05 (đối với VeroE6 / TMPRSS2) hoặc 0,5 (đối với Calu-3) trong DMEM chứa 2% FBS được ủ với dung dịch AgNP 2 ppm trong 1 giờ ở 37 ° C. Hỗn hợp virus -AgNP được thêm lần lượt vào các tế bào VeroE6 / TMPRSS2 hoặc Calu-3 trong 96 đĩa giếng và ủ tương ứng trong 48 giờ hoặc 96 giờ ở 37 ° C. Khả năng sống của tế bào được định lượng bằng CellTiter-assay Glo và các bản sao của virus trong dịch nổi được định lượng bằng RT-qPCR.

3.2. Kiểm tra tế bào sau khi điều trị

Tế bào VeroE6 / TMPRSS2 bị nhiễm SARS-CoV-2 (MOI = 0,05) và được ủ trong 2 giờ ở 37 ° C. Các ô chứa được rửa bằng PBS để loại bỏ virus ngoại bào và phủ DMEM chứa 2% FBS với 2 ppm PVP-AgNP 10 và ủ trong 48 giờ ở 37 ° C. Khả năng sống sót của tế bào được định lượng bằng xét nghiệm CellTiter-Glo và các bản sao của virus trong dịch nổi được định lượng bằng RT-qPCR.

3.3. Kiểm tra tiền xử lý tế bào

Tế bào VeroE6 / TMPRSS2 được xử lý với 2 ppm PVP-AgNP 10 và ủ trong 3 giờ ở 37 ° C. Các ô chứa sau đó được rửa bằng PBS để loại bỏ AgNPs tự do trong môi trường và phủ DMEM chứa 2% FBS với SARS-CoV-2 (MOI = 0,05) và ủ trong 48 giờ ở 37 ° C. Khả năng sống sót của tế bào được định lượng bằng xét nghiệm CellTiter-Glo và các bản sao của virus trong dịch nổi được xác định. định lượng bằng RT-qPCR.

3.4. Miễn dịch huỳnh quang

Các tế bào được cố định bằng paraformaldehyde 4% và được làm thấm bằng Triton X-100 0,5% và sau đó được chặn bằng Blocking One (Nacalai) ở nhiệt độ phòng trong 15 phút. Tế bào được ủ với kháng thể đa dòng chống lại kháng thể Protein Nucleocapsid SARS-CoV-2 (độ pha loãng 1: 100, Novus NB100-56576) ở nhiệt độ phòng trong 1 giờ. Sau khi ủ, tế bào được nhuộm bằng kháng thể chống thỏ 568 đánh dấu Alexa (pha loãng 1: 1000, Thermo) trong 1 giờ ở nhiệt độ phòng. Hạt nhân được nhuộm bằng ProLong Gold Antifade Mountant với DAPI (Thermo). Hình ảnh được chụp bằng kính hiển vi huỳnh quang BZ-9000 (Keyence).

3.5. Thử nghiệm thâm nhập của Pseudovirus

Giả virus được tạo ra do sự nhiễm trùng thoáng qua của tế bào HEK293 với pNL4-3. Luc.RE− và pSARS2-Spike-FLAG với tỷ lệ 1: 1. Các mẫu cấy chứa Pseudovirus được thu thập 48 giờ sau khi truyền và lọc qua bộ lọc Millex-HV 0,45 μm (Merck). Đối với thử nghiệm đầu vào, tế bào VeroE6 / TMPRSS2 được cấy vào đĩa 96 ô chứa đã rửa sạch và cấy 100 μl môi trường chứa pseudovirus có hoặc không có PVP-AgNP 10. Các kháng thể trung hòa được sử dụng như một biện pháp kiểm soát ức chế sự xâm nhập. 48 giờ sau khi cấy, tế bào được rửa sạch và bổ sung 40 μl Chất nền sáng bóng (Promega). Hoạt động của Luciferase được đo bằng Hệ thống Khám phá GloMax (Promega).

4. Kết quả nghiên cứu nano bạc

4.1. Độc tính tế bào, liều lượng hiệu quả và thời gian tiếp xúc

AgNP thể hiện độc tính tế bào đối với tế bào động vật có vú bằng cách gây ra các loại oxy phản ứng (ROS). Chúng tôi muốn đánh giá độc tính tế bào phụ thuộc nồng độ biểu hiện bằng Ag trên các dòng tế bào VeroE6 / TMPRSS2 (không phải người) và Calu-3 (tế bào biểu mô phổi của người). CAg pha loãng được theo dõi và thêm vào các tế bào trong 96 đĩa chứa và khả năng sống của tế bào được đánh giá sau 48 giờ sử dụng xét nghiệm CellTiter-Glo. Ag được phát hiện thể hiện độc tính tế bào ở nồng độ từ 20 phần triệu (ppm) trở đi trong cả VeroE6 / TMPRSS2 (Hình 1 A) và dòng tế bào Calu-3 (Hình 1B).

Nano bạc có tác dụng kháng mạnh trên vi rút covid-19

Độc tính tế bào của keo bạc trên tế bào động vật có vú 1A: Độc tính tế bào biểu hiện bằng nồng độ nối tiếp của bạc keo trên tế bào VeroE6 / TMPRSS2. 1B: Độc tính tế bào biểu hiện bằng nồng độ bạc keo nối tiếp trên tế bào Calu-3.

Vì cAg chứa các kích thước hạt thay đổi từ 1 đến 1000 nm, chúng tôi đã sử dụng nó như một màn hình ban đầu để xác định ảnh hưởng của AgNPs lên SARS-CoV-2. Mức độ đa nhiễm (MOI) của SARS-CoV-2 được tính toán bằng các thí nghiệm độc lập và được tìm thấy lần lượt là 0,05 và 0,5 đối với VeroE6 / TMPRSS2 và Calu-3. Huyền phù virus ở MOI cố định được xử lý với mỗi lần pha loãng cAg nối tiếp trong 1 giờ và sau đó được cấy vào các tế bào VeroE6 / TMPRSS2 và Calu-3. Hình 2 A). Trong các tế bào Calu-3, tải lượng virus giảm đáng kể được quan sát thấy ở một khoảng nồng độ cAg tương tự (Hình 2B). Trong khi các ion kim loại được biết đến là chất ức chế PCR ở nồng độ cao, chúng tôi xác nhận rằng ở nồng độ hiệu quả (2 ppm), Ag không ức chế sự khuếch đại và thích hợp để phân tích RNA virus trong các mẫu chứa Ag (Hình S1) [9]. Vì 2 ppm thấp hơn 10 lần so với nồng độ chất độc tế bào, nên nó được chọn làm nồng độ mong muốn để thử nghiệm thêm.

Nano bạc có tác dụng kháng mạnh trên vi rút covid-19Image 2

Hiệu quả kháng virus phụ thuộc vào nồng độ và liều lượng của các hạt nano Bạc trần trên SARS-CoV-2. 2A: Keo bạc cứu tế bào VeroE6 / TMPRSS2 khỏi cái chết của tế bào qua trung gian SARS-CoV-2 theo cách phụ thuộc vào nồng độ. Các thanh lỗi thu được từ thử nghiệm ba lần giá trị p ≤ 0,005 (∗∗∗). 2B: Ức chế sự sao chép của SARS-CoV-2 phụ thuộc vào nồng độ trong tế bào Calu-3 bằng bạc keo. Thanh lỗi thu được từ thử nghiệm ba lần giá trị p ≤ 0,001 (∗∗∗). 2C: Các hạt nano bạc thể hiện tác dụng kháng virus phụ thuộc vào kích thước đối với SARS-CoV-2 trong tế bào Vero / TMPRSS2. Thanh lỗi thu được từ thử nghiệm ba lần giá trị p ≤ 0,005 (∗∗∗). 2D: Sự ức chế virus phụ thuộc vào kích thước đối với SARS-CoV-2 bằng các hạt nano Bạc trong tế bào Calu-3. Thanh lỗi thu được từ thử nghiệm ba lần. giá trị p ≤ 0,001 (∗∗∗).

Các nghiên cứu trước đây đã ghi nhận hiệu quả phụ thuộc vào kích thước của AgNPs trong việc bất hoạt virus, với kích thước hạt ≤10 nm được báo cáo là có tác dụng kháng virus tối đa. Vì cAg chứa các hạt Ag có kích thước khác nhau, chúng tôi dự đoán rằng các hạt có kích thước khoảng 10 nm trong cAg sẽ có tác dụng kháng virus. Để chứng minh điều này, chúng tôi đã sử dụng xét nghiệm tiền xử lý virus (VPrA) để kiểm tra tác dụng kháng virus của các AgNP có kích thước khác nhau từ 2 đến 100 nm đối với virus ngoại bào.

Virus được xử lý bằng dung dịch hạt Nano bạc 2 ppm với các kích thước khác nhau trong 1 giờ và hỗn hợp virus-AgNP được thêm vào các tế bào VeroE6 / TMPRSS2 và Calu-3. Khả năng sống sót của tế bào được định lượng bằng xét nghiệm CellTiter-Glo trong VeroE6 / TMPRSS2 và các bản sao của virus trong dịch nổi được định lượng bằng RT-qPCR trong tế bào Calu-3. Tác dụng kháng virus được quan sát thấy với các AgNP có kích thước từ 2 đến 15 nm (Hình 2C và D). AgNP 2 cho thấy độc tính tế bào ở 2 ppm trong khi các kích thước khác thì không (Hình S2). Do đó, chúng tôi chọn PVP-AgNP 10 để thử nghiệm thêm.

Vì chúng tôi đã quan sát thấy hoạt động kháng virus tuyệt vời trong VPrA lúc 1 giờ, nên chúng tôi muốn biết thời gian phơi nhiễm tối thiểu mà Ag cần để ức chế virus. Nghiên cứu khóa học thời gian dựa trên VPrA với PVP-AgNP 10 cho thấy sự ức chế đáng kể sau 30 phút tiếp xúc (Hình S3).

4.2. Bạc ức chế virus ngoại bào bằng cách ngăn chặn sự xâm nhập của virus

Tiếp theo, chúng tôi thực hiện VPrA, xét nghiệm sau xử lý tế bào (CPoA) và xét nghiệm tiền xử lý tế bào (CPrA) trên SARS-CoV-2 bằng cách sử dụng PVP-AgNP 10 trong VeroE6 / TMPRSS2 để quan sát tác động của Ag đối với virus ngoại bào và nội bào (Hình 3 A). VPrA cho thấy sự ức chế hiệu quả đối với các virion tự do ngoại bào, được đặc trưng bởi cả việc giảm tế bào chết và cũng làm giảm tải lượng virus xuống mức không đáng kể (Hình 3B và C).

Chúng tôi tiếp tục thực hiện CPoA để phát hiện khả năng ngăn chặn virus của Ag trong các tế bào bị nhiễm. Trong thiết kế thử nghiệm này, các tế bào VeroE6 / TMPRSS2 được cho phép bị nhiễm SARS-CoV-2 (MOI 0,05) trong 2 giờ sau đó các virus ngoại bào được rửa sạch và sau đó các tế bào bị nhiễm bệnh được rửa sạch được xử lý bằng 2 ppm PVP-AgNP 10. Chúng tôi quan sát thấy sự bảo vệ đáng kể của các tế bào bị nhiễm và ức chế tải lượng virus với PVP-AgNP 10 (Hình 3B và C). Ngoài ra, chúng tôi thực hiện CPrA để đánh giá khả năng của các tế bào được xử lý trước bằng bạc để chống lại sự lây nhiễm virus. Tế bào VeroE6 / TMPRSS2 được ủ với 2 ppm PVP-AgNP 10 trong 3 giờ, sau đó các tế bào được rửa để loại bỏ bạc không liên kết, tiếp theo là nhiễm SARS-CoV-2 (MOI 0,05). Vào cuối 48 giờ, virus chỉ bị ức chế một phần (Hình 3C).

Image 3

Các hạt nano bạc ức chế hiệu quả SARS-CoV-2 ngoại bào:

1/ 3A: Biểu diễn sơ đồ của kiểm tra tiền xử lý virus (bảng trên cùng), kiểm tra sau xử lý tế bào (bảng trung tâm) và kiểm tra tiền xử lý tế bào (bảng dưới).

2/ 3B: Hiệu suất của các hạt Nano Bạc 10 nm được phủ PVP trong ba thiết kế nghiên cứu liên quan đến việc cứu tế bào khỏi nhiễm trùng SARS-CoV-2. Thanh lỗi thu được từ thử nghiệm ba lần. giá trị p ≤ 0,005 (∗∗∗).

3/ 2C: Hiệu suất của các hạt Nano Bạc 10 nm được phủ PVP trong ba thiết kế nghiên cứu liên quan đến việc giảm sự sao chép của SARS-CoV-2. Thanh lỗi thu được từ thử nghiệm ba lần. giá trị p ≤ 0,001 (∗∗∗).

Chúng tôi đã xác nhận tác dụng kháng virus phụ thuộc vào kích thước của PVP-AgNP 10 bằng cách sử dụng phân tích miễn dịch huỳnh quang được thực hiện trên mô hình thử nghiệm VPrA; Sự lây nhiễm SARS-CoV-2 đã được ngăn chặn hiệu quả bằng AgNP 10 chứ không phải AgNP 100 (Hình 4 A). Thử nghiệm trên mảng bám cho thấy bạc ức chế hoàn toàn 0,05 MOI, cao gấp 10 lần so với kiểm soát virus. Sự ức chế một phần đã được quan sát với tải lượng virus cao hơn bắt đầu từ 0,5 MOI (Hình 4B). Để đánh giá vai trò của AgNP trong sự xâm nhập của virus, chúng tôi đã thực hiện xét nghiệm xâm nhập giả virus dựa trên luciferase. PVP-AgNP 10 ức chế mạnh sự xâm nhập của pseudovirus được đặc trưng bởi sự giảm đáng kể hoạt động của luciferase tương tự như hoạt động của kháng thể trung hòa được sử dụng làm đối chứng (Hình 4C).

Nano bạc có tác dụng kháng mạnh trên vi rút covid-19

Image 4

Đặc điểm của các hạt nano Bạc 10 nm được phủ PVP trong trường hợp nhiễm SARS-CoV-2.

1/ 4A: Hình ảnh miễn dịch huỳnh quang so sánh tác dụng của các hạt nano bạc 10 nm và 100 nm chống lại sự lây nhiễm SARS-CoV-2 trong tế bào VeroE6 / TMPRSS2. Nhân tế bào (xanh lam) và protein nucleocapsid SARS-CoV-2 trong tế bào chất (đỏ). NC – Kiểm soát âm tính.

2/ 4B: Các hạt nano bạc 10 nm được phủ PVP bảo vệ tế bào VeroE6 / TMPRSS2 khỏi quá trình chết tế bào qua trung gian lây nhiễm SARS-CoV-2. Nhuộm màu tím pha lê cho thấy sự bảo vệ một phần với các mảng có thể nhìn thấy (đầu mũi tên đỏ) và bảo vệ toàn bộ không có mảng (đầu mũi tên đen).

3/ 4C: Thử nghiệm thâm nhập Pseudovirus. Các hạt nano bạc 10 nm được phủ PVP ức chế sự xâm nhập của pseudovirus trong tế bào VeroE6 / TMPRSS2. NC – Đối chứng âm tính, nAb – Kháng thể trung hòa. (Để giải thích về các tham chiếu đến màu sắc trong chú giải hình này, người đọc nên tham khảo phiên bản Web của bài viết này.)

5. Thảo luận về nano bạc

Ag được biết đến từ lâu với tác dụng chống vi khuẩn và các đặc tính kháng virus của AgNPs đang được nghiên cứu rộng rãi với sự quan tâm mới trong quá khứ gần đây. Cơ chế chính xác mà AgNPs phát huy tác dụng kháng virus vẫn chưa rõ ràng. Tuy nhiên, người ta đã quan sát thấy một cách nhất quán rằng AgNPs tương tác với các protein cấu trúc trên bề mặt của virus ngoại bào để ức chế sự lây nhiễm sớm, bằng cách ngăn chặn sự liên kết hoặc xâm nhập của virus hoặc bằng cách làm hỏng các protein bề mặt để ảnh hưởng đến tính toàn vẹn cấu trúc của các virion. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã thu được những phát hiện tương tự trong VPrA nơi AgNPs ức chế hiệu quả SARS-CoV-2 ngoại bào để bảo vệ tế bào đích khỏi bị nhiễm trùng và xét nghiệm xâm nhập pseudovirus cho thấy AgNPs cản trở sự xâm nhập của virus.

AgNPs đã được chứng minh là ưu tiên liên kết với các protein bề mặt virus giàu sulfhydryl và phân cắt các liên kết disulfide để làm mất ổn định protein, do đó ảnh hưởng đến khả năng lây nhiễm của virus. Các nghiên cứu về HIV đã chỉ ra rằng AgNP liên kết với các liên kết disulfide gần với vùng liên kết CD4 của protein bề mặt gp120. Hati và Bhattacharyya đã chứng minh tầm quan trọng của liên kết disulfide trong liên kết của protein đột biến SARS-CoV-2 với thụ thể enzym chuyển đổi angiotensin-2 (ACE2) và sự gián đoạn của nó dẫn đến sự liên kết của protein đột biến SARS-CoV-2 bị suy giảm Virus có thụ thể. Xem xét cơ chế hoạt động của AgNPs được chỉ ra bởi các tác giả khác, có thể giả định rằng AgNPs phát huy tác dụng kháng Virus chống lại SARS-CoV-2 bằng cách phá vỡ liên kết disulfide trên protein và protein đột biến. Thụ thể ACE2. Các nghiên cứu sâu hơn đang được tiến hành để tìm ra cơ chế kháng virus của AgNPs trên SARS-CoV-2 và làm sáng tỏ nó một cách chi tiết sau đó.

AgNPs cũng được cho là có tác dụng kháng virus nội bào bằng cách tương tác với các axit nucleic của virus. Chúng tôi đã quan sát thấy tác dụng kháng virus một phần trong CPrA, vì có một số giảm tải lượng virus trong các tế bào được xử lý trước bằng PVP-AgNP 10. Mặc dù lý do của tác dụng này hiện chưa được biết rõ, nhưng nó có thể được giải thích là do phá hủy các cầu nối disulfua trên thụ thể ACE2 hoặc do cơ chế nội bào thực sự (bằng cách ức chế sự dẫn truyền của các chất ức chế ACE). nhiễm virus nối tiếp các virus mới được tạo ra từ tế bào bị nhiễm sang tế bào chưa bị nhiễm). Ngoài ra, vì Ag liên kết không đặc hiệu với protein, việc sử dụng chúng làm thuốc kháng virus cũng có thể gây ra một số rối loạn chức năng tế bào. Các nghiên cứu sâu hơn là cần thiết để giải thích chính xác hơn các tác động tổng thể của Ag trong thử nghiệm lâm sàng.

Một số nghiên cứu đã nhắc lại tác dụng kháng virus phụ thuộc vào kích thước của AgNPs với các hạt có đường kính 10 nm là hiệu quả nhất. Điều này được cho là do độ ổn định cao hơn của sự tương tác với các protein virus đạt được bởi các hạt 10 nm mà các hạt lớn hơn không có khả năng [11]. Nhất quán với điều này, chúng tôi cũng quan sát thấy hoạt động chống SARS-CoV-2 chỉ với các AgNP có đường kính từ 2 đến 15 nm. Nghiên cứu miễn dịch huỳnh quang của chúng tôi đã xác nhận hiện tượng trên, khi chúng tôi quan sát thấy rằng PVP-AgNP 10 ức chế hoàn toàn SARS-CoV-2 nhưng AgNP 100 thì không.

AgNPs có thể được tạo ra bằng một số phương pháp và có thể chứa các chất khử và đóng cặn cùng với các hạt kim loại. AgNP được phủ hoặc có nắp được cho là có lợi hơn AgNP thông thường vì lớp phủ làm tăng tính ổn định, giảm sự kết tụ và giảm độc tính tế bào của AgNPs. Trong số các AgNP được phủ, các hạt nano phủ PVP được nghiên cứu rộng rãi để sử dụng cho mục đích sinh học. Người ta quan sát thấy rằng lớp phủ PVP của AgNPs không can thiệp vào hoạt động kháng virus của chúng trong khi các lớp phủ khác có. PVP-AgNP 10 đã được chứng minh là có hoạt tính kháng virus tuyệt vời chống lại các virus bao bọc như RSV và HIV. Đây là lý do để chọn PVP-AgNP10 cho nghiên cứu và chúng tôi đã chứng minh tác dụng kháng virus mạnh mẽ của PVP-AgNP 10 đối với SARS-CoV-2.

Tác dụng kháng virus của AgNPs cũng phụ thuộc vào nồng độ. Hầu hết các nghiên cứu đã quan sát thấy hiệu quả kháng virus của AgNPs ở nồng độ từ 10 đến 100 ppm. Tuy nhiên, 0,5 ppm cAg đã được chứng minh là có hiệu quả trong việc ức chế virus Cúm và là nồng độ ít được báo cáo nhất cho thấy hoạt tính kháng virus. Trong nghiên cứu này, chúng tôi quan sát thấy AgNPs trần để ức chế SARS-CoV-2 ở nồng độ từ 1 đến 10 ppm và trở thành chất độc tế bào đối với các tế bào động vật có vú từ 20 ppm trở lên.

Độc tính tế bào của Nano Bạc đối với tế bào động vật có vú phụ thuộc vào loại tế bào và cũng như loại AgNPs (theo Mehrbod và cộng sự). Độc tính tế bào được quan sát thấy trong các tế bào Madin-Darby Canine Kidney (MDCK) với các hạt cAg trần ở nồng độ cao hơn 0,5 ppm. AgNPs trần với chất khử NaBH4 được phát hiện để gây ra quá trình apoptosis ở tế bào ung thư biểu mô tuyến ruột kết ở 11 ppm, trong khi các hạt nano bạc trần ổn định với Citrate được quan sát thấy biểu hiện độc tính tế bào ở nồng độ cao hơn 30 ppm.

Về vấn đề này, AgNP phủ PVP đã được chứng minh là ít gây độc tế bào nhất mà không có độc tính tế bào nào chứng minh được ngay cả ở 50 ppm trong tế bào biểu mô đáy phế nang của người. Các hạt nhỏ hơn có khả năng gây độc cao hơn do diện tích bề mặt lớn hơn để tương tác với protein liên kết. Chúng tôi quan sát thấy hiệu ứng này vì AgNP 2 cho thấy độc tính tế bào ngay cả ở 2 ppm trong khi không có hạt nào lớn hơn gây độc tế bào ở nồng độ này. Do đó, cần thận trọng khi sử dụng Ag trên các bề mặt sinh học.

Nhiều công thức khác nhau của Ag ăn vào và hít vào đang được bán trên thị trường như một phương pháp điều trị COVID-19, có sẵn để mua tại quầy. Khả năng gây độc tế bào của các công thức này nên được xem xét trước khi sử dụng cho từng cá nhân. Ngoài ra, Ag là một chất diệt khuẩn phổ rất rộng. Việc sử dụng bất hợp pháp Ag có thể tạo ra sự mất cân bằng trong hệ vi sinh vật nói chung dẫn đến những hậu quả không mong muốn. AgNPs có thể được sử dụng trên các bề mặt vô tri khác nhau để chống lại đại dịch COVID-19 đang diễn ra.

Khẩu trang phủ Ag đã được chứng minh là có hiệu quả trong việc ức chế SARS-CoV-2 và có thể có hiệu quả khi áp dụng trên bộ lọc không khí của máy điều hòa không khí và thiết bị y tế. Vải polycotton kết hợp nano đã được chứng minh là có khả năng ức chế SARS-CoV-2. Chất sát khuẩn và chất khử trùng dựa trên Ag cũng đang được sử dụng để khử trùng tay và các bề mặt vật thể tương ứng. Tuy nhiên, ảnh hưởng của Nano bạc đối với đời sống vi sinh vật khi thải ra môi trường vẫn chưa được biết rõ. Cần xây dựng các quy trình xử lý thích hợp đối với các sản phẩm chứa Ag để tránh gây mất cân bằng hệ vi sinh vật môi trường kịp thời khi thải bỏ sau khi sử dụng .

Tham khảo: Tác dụng kháng vi rút mạnh mẽ của các hạt nano bạc đối với SARS-CoV-2

Sundararaj S. Jeremiah,a Kei Miyakawa,a Takeshi Morita,a Yutaro Yamaoka,a,b and Akihide Ryoa,

 

 

Related Posts

Trang web này sử dụng cookie để cải thiện trải nghiệm của bạn. Chúng tôi sẽ cho rằng bạn đồng ý với điều này, nhưng bạn có thể chọn không tham gia nếu muốn. Chấp nhận Đọc thêm

error: Content is protected !!
0907 771 622