Không giống như hầu hết các loại thuốc COVID-19 hiện có, vật liệu này có thể ức chế lây nhiễm từ tất cả các biến thể chính bao gồm Alpha, Beta, Delta và Omicron với độ an toàn sinh học cao.
“Đây có thể là một liệu pháp đầy hứa hẹn để chống lại đại dịch trong tương lai” - một nhà nghiên cứu cho hay.
Nghiên cứu được công bố vào tháng 8 trên tạp chí Nature Nanotechnology.
Các nhà nghiên cứu từ Viện Công nghệ tiên tiến Thâm Quyến, Trung tâm Khoa học và Công nghệ nano Quốc gia, Viện Vật lý Năng lượng Cao và Viện Động vật học Côn Minh - tất cả đều thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc - đã đóng góp vào công trình này.
Vật liệu nano có kích thước cực kỳ nhỏ - một nanomet bằng một phần tỉ mét. Cấu trúc của vật liệu - được gọi là CIPS vì nó được làm bằng đồng, indium, phốt pho và lưu huỳnh - có dạng các tấm nano có kích thước khoảng 200 nanomet, tương đương hai hạt virus.
Thông thường, virus SARS-CoV-2 xâm nhập vào tế bào người với sự trợ giúp của protein gai trên bề mặt. Protein gai liên kết với protein ACE2 trên bề mặt tế bào người giống như cách một chiếc chìa khóa mở ổ khóa, cho phép virus xâm nhập vào tế bào chủ.
Tuy nhiên, CIPS có khả năng liên kết có chọn lọc với protein gai của virus, dẫn đến quá trình lây nhiễm bị chặn.
Trung tâm Khoa học và Công nghệ Nano Quốc gia cho biết trên website: CIPS đóng vai trò như một cái bẫy đối với virus. Khi CIPS đã bắt được virus, nó sẽ tạo thành một phức hợp ổn định. Sau đó, phức hợp được nhận biết và loại bỏ bởi các đại thực bào của vật chủ, các tế bào bạch cầu lớn trong hệ thống miễn dịch của con người có chức năng tiêu diệt các chất lạ.
Các thí nghiệm cho thấy, CIPS ức chế hiệu quả sự lây nhiễm ở tế bào, chất hữu cơ và chuột, đồng thời làm giảm hiệu quả tình trạng viêm phổi ở chuột do nhiễm SARS-CoV-2.
Hiệu quả của vaccine và kháng thể hiện tại đang được sử dụng để chống lại COVID-19 giảm đối với các biến thể như Omicron. Trong khi hầu hết các kháng thể được thiết kế để liên kết với một vị trí duy nhất trên virus, thì đột biến ở các biến thể Omicron có thể thay đổi cấu trúc của bề mặt. CIPS có thể liên kết với nhiều vị trí cùng một lúc.
Hơn 1.000 biến chủng COVID-19 đã được phát hiện cho đến nay. Mặc dù, nhóm nghiên cứu Trung Quốc không thể kiểm tra vật liệu CIPS trên tất cả các chủng, nhưng họ nhận thấy, CIPS có hiệu quả cao đối với tất cả các biến thể cần quan tâm - Alpha, Beta, Delta và Omicron.
Khả năng tương thích sinh học tốt là điều kiện tiên quyết để ứng dụng vật liệu nano an toàn. Các nhà nghiên cứu đã xem xét quá trình hấp thụ, phân phối, chuyển hóa và bài tiết CIPS ở chuột và nhận thấy vật liệu này có khả năng phân hủy sinh học cao.
Nghiên cứu cho biết, chuột hít phải CIPS qua đường nhỏ mũi và sau 7 ngày, CIPS hầu như được loại bỏ toàn bộ khỏi phổi của chuột.
Theo các nhà nghiên cứu, khả năng phân hủy sinh học và an toàn sinh học của vật liệu nano CIPS cho thấy, nó có tiềm năng và giá trị ứng dụng tốt, nhưng vẫn phải được kiểm tra thông qua một loạt các thử nghiệm lâm sàng trước khi có thể sẵn sàng sử dụng trên người.
Đánh giá an toàn của thuốc COVID-19 bao gồm xét nghiệm độc tính đối với cơ thể và hệ miễn dịch, xét nghiệm độc tính gây dị tật và xét nghiệm dị ứng. Quá trình này kéo dài và tốn kém, thường được thực hiện bởi các công ty dược phẩm.
Tin tốt là vật liệu nano có thể tương đối rẻ, đủ để sản xuất hàng loạt và ứng dụng rộng rãi.
Các nhà nghiên cứu cho hay, vật liệu nano có thể được sử dụng như một chất khử nhiễm hoặc vật liệu phủ bề mặt để giảm khả năng lây nhiễm SARS-CoV-2.
