接種**是預防疾病最安全的方法。然而,許多**暴露在室溫或高溫下就會(huì )失效。
在缺乏可靠電力的欠發(fā)達國家,醫生們難以管理完全有效的**,因為“冷鏈”(cold chain)的中斷,這是讓制造商提供**給病人的有效運輸途徑。
即使在比較發(fā)達的地區,生產(chǎn)和銷(xiāo)售**的80%的成本都與保持**低溫有關(guān)。
冷鏈運輸的這些挑戰會(huì )阻止患者獲得挽救生命的免疫接種,增加全球流行病的風(fēng)險。
在2018年7月20日至24日在加拿大多倫多舉行的美國晶體學(xué)協(xié)會(huì )第68屆年會(huì )上,德克薩斯大學(xué)達拉斯分校的助理教授Jeremiah Gassensmith將描述他的實(shí)驗室開(kāi)發(fā)的金屬-有機框架(MOF)**的工作。
這種新的生物可相容的聚合物框架“凍結”了**中的蛋白質(zhì)。這些蛋白質(zhì)注入人體皮膚后就會(huì )溶解。
這種創(chuàng )新可以幫助衛生保健服務(wù)提供者在不可靠的偏遠地區運輸和管理**,而無(wú)需通過(guò)冷鏈運輸。
“MOF**是一種晶體,它含有一種抗原,就像流感表面的蛋白質(zhì)一樣,只是它們被冷凍在晶體晶格中,所以它們不能變性或改變形狀,”Gassensmith解釋道。
MOF**包含與有機連接結合在一起的金屬離子簇。這種結構類(lèi)似于積木,可以從分子層面增加對孔洞大小、形狀和功能的控制。
MOF**的結構優(yōu)勢使它們在室溫下比像二氧化硅這樣的人造外殼表現得更好。
具體來(lái)說(shuō),這種多孔結構使它們能夠作為半透性屏障,運輸蛋白質(zhì)或**中的抗原等生物物質(zhì)。
此外,MOF**在包括水在內的許多溶劑中保持穩定,但它們在像人類(lèi)皮膚這樣的低PH環(huán)境中會(huì )溶解。
這對于透皮**的使用來(lái)說(shuō)是一個(gè)額外的優(yōu)勢,因為皮膚中含有可以激活**的免疫細胞,它的酸度可以幫助MOF溶解。
研究人員通過(guò)一個(gè)叫做“生物礦化”的過(guò)程來(lái)合成MOF**,是指生物體通過(guò)生物大分子的調控生成無(wú)機礦物的過(guò)程,生物常用來(lái)形成骨骼和外殼等自然材料。
在仿生礦化過(guò)程中,研究人員利用負蛋白表面來(lái)吸引正金屬離子,從而使MOF在**周?chē)纬杀Wo殼。
Gassensmith驚訝地發(fā)現,他們的方法有效地封裝了數百種納米范圍的滅活病毒以及胰島素等小蛋白。
“我們能夠在這些非常大的蛋白質(zhì)集合體的表面生長(cháng)出外殼,就像在小的蛋白質(zhì)上一樣有效,”Gassensmith說(shuō)。
“這個(gè)結構的大小和大小似乎并不重要。我們可以把它都封裝起來(lái)。”
接下來(lái),這個(gè)團隊希望將他們的工作整合到一個(gè)診所中。
他說(shuō):“我們的下一個(gè)階段是增加動(dòng)物體內的工作,我們正在研發(fā)可能有助于瘧疾的**。”
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