Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рис.А. Микрофотография подковообразных наночастиц палладия (Horseshoe’s PNP).
Рис.В. Модель вируса гриппа с наночастицами PNP.
Рис.С. Микрофотография поведения вирусов гонконгского гриппа A (H3N2) при введении «троянского коня» - вируса с PNP: 1 – до введения, 2) 150 секунд после введения (вирус с наночастицами окрашен зелёным). 3) 300 секунд после введения, 4) 450 секунд после введения.

Китайские ученые подковали вирус (осторожно! первоапрельская шутка!)

Ключевые слова:  вирус, гемагглютинин, грипп, наноподкова, палладий, периодика

Опубликовал(а):  Зайцев Дмитрий Дмитриевич

01 апреля 2008

Профилактика гриппа остается серьезной проблемой здравоохранения большинства стран. Ежегодно эпидемии гриппа охватывают 10–20 % населения земного шара, значительно повышая смертность, особенно в группах высокого риска. Целью исследований китайских ученых был синтез наночастиц, которые могли бы за счет высокоселективной адсорбции и блокирования функциональных групп избирательно инактивировать вирус гриппа.

Известно, что вирус гриппа состоит из сердцевины, оболочки и выступающих над ней гликопротеинов - гемагглютинина и нейраминидазы (а также ионного канала М2 – кроме типа B). Нейраминидаза отвечает, во-первых, за способность вирусной частицы проникать в клетку-хозяина, и, во-вторых, за способность вирусных частиц выходить из клетки после размножения. Гемагглютинин обеспечивает способность вируса присоединяться к клетке. В ходе его работы мембраны вируса и клетки смыкаются, и в цитоплазму открывается путь для чужеродного генетического материала. На поверхности вирусной оболочки гемагглютинин присутствует в виде тримеров. Каждая его молекула состоит из двух субъединиц: ГА1, обеспечивающей первичный контакт с клеткой-мишенью, и ГА2, отвечающей за слияние.

Таким образом, избирательно заблокировав один из глюкопротеинов, можно предотвратить репликацию вируса в организме-хозяине. На принципе «блокировки» работают некоторые фармпрепараты (например, римантадин), но они направлены на ионный канал М2 и поэтому узкоспецифичны (применяются только для вирусов типа А). Исследователи решили обратить внимание на гемагглютинин (см. компьютерную модель с пояснениями), имеющийся у всех типов вируса гриппа - заблокировав его можно "ослепить" вирус и недопустить мембранного слияния. Сначала был выполнен компьютерный расчет физических (геометрических, электронных) и химических параметров будущей наночастицы, которые могут обеспечить максимальную стерическую (пространственную) совместимость и способность удерживаться на «лепестках» гемагглютинина. Оптимальные параметры были предсказаны для палладиевых наночастиц (palladiumnanoparticles, PNP) в виде разомкнутого кольца или подковы (nano-horseshoe) размером ~5 nm и диаметром ~1 nm. Именно эти PNP за счет формы и распределения электронной плотности должны планарно фиксироваться на тримере гемагглютинина; причем данная закономерность сохраняется для любого типа гемагглютинина – от H1 до H16.

Следующей стадией был синтез данных наночастиц. Наилучшим способом синтеза одноразмерных наночастиц металлов является восстановление из водорастворимых солей в мицеллярной «матрице» заданной формы. Компьютерный расчет показал, что требуемые мицеллы в системе вода-циклогексан можно получить с использованием нового класса тримини-сурфактантов (синтезированы и названы авторами по аналогии с гемини-сурфактантами, Gemini– близнецы/twins, Trimini– тройняшки/triplets), поверхностно-активных молекул, состоящих из трёх независимых гидрофобных цепочек и трёх гидрофильных головок. Полная структурная формула синтезированных сурфактантов не раскрывается, сообщается только, что каждая молекула в гидрофильной части содержит три фрагмента конденсации аминоадамантана и бигуанидина. Как уже говорилось, именно производные адамантана имеют стерическую тропность к вирусам гриппа. Наночастицы PNP синтезировали из растворимого в воде и нерастворимого в циклогексане катена-поли-(бис-ацето палладия(II)), сонохимическим восстановлением, последующей очисткой от остатков сурфактанта и стерилизацией. Были полученные требуемые PNP (см. рисунок), которые испытали на вирусе птичьего гриппа H5N1.

Группе кур была сделана инъекция 50 мкл/кг суспензии наночастиц в буферном растворе, после чего птицы были помещены в вольеры к больным особям. Из 12 подопытных птиц ни одна не показала признаков заболевания, тогда как в контрольной группе наблюдался 100% заболевание и падёж; действие наночастиц после инъекции продолжалось по крайней мере 3 недели. Таким образом, был изготовлен уникальный нанопротектор (нановакцина) без использования каких-либо антител и вообще биологических (органических) препаратов и стабилизаторов – эффект обеспечивали электронные и стерические свойства самих наночастиц.

Более того, было обнаружено ещё одно уникальное свойство данного нанопрепарата. «Подкованная свинья чувствует себя конём» - подкованный вирус также превращается в «троянского коня» (Trojanhorse). При исследовании in vitro вирусов гонконгского гриппа A (H3N2) показано, что гематогглютинин обработанного вируса сохраняет способность к агглютации – но только по отношению к другим необработанным вирусам (видимо, за счет свободной стороны планарно расположенной наноподковы). На серии фотографий (рис. С 1-4, выполнены с интервалом в 150 секунд) видно, что при помещении в колонию нормальных вирусов (рис.1) вируса с наночастицами (рис.2, окрашен зелёным), начинается процесс агломерации и агглютации, в результате чего колония слипается и полностью инактивируется (рис.3-4). Эксперимент invivo на свиньях, контаминированных тем же вирусом, показал высокую фармакологическую активность препарата. Через 6 часов после введения вируса группа подопытных животных (29 особей) проявляли все признаки тяжелого заболевания. Половине животных (15 особей) была сделана инъекция суспензии наночастиц в физиологическом растворе (50 мкл/кг), уже через 2 часа наступило улучшение самочувствия (в отличие от контроля), а через 8 часов вирусы в крови вообще не регистрировались, крупные агломераты инактивированных вирусов были поглощены и выведены за счёт активности фагоцитарных клеток. При этом PGPбыли совершенно нетоксичны и не вызывали каких-либо побочных эффектов.

Пока данная нановакцина (нанолекарство) является самой дорогостоящей из существующих – однако нет такого изделия, которое китайцы не могли бы сделать общедоступным.

(прошло сообщением "молния" по общекитайским СМИ в ночь на 1 апреля)




Комментарии
Как-то все уж очень красиво, мощно, но в то же время элегантно, чтобы быть правдой. Тем не менее, порадуемся за наших коллег из Китая.
Трусов Л. А., 01 апреля 2008 01:18 
им никак нельзя иначе - они все силы бросили против гриппа. как мы на нанотехнологии. молодцы!
Классный прикол!
Особенно подковы
g e n, 01 апреля 2008 09:10 
А наши ученые сделают подковы с гвоздиками и победят ВСЕ болезни!
Судя по всему, 1 нм - толщина наночастицы (не диаметр). В оригинальной статье ничего не понятно, переводчик хромой. И ещё: интересно, почему увидеть статью можно только через азиатский прокси, мои IP блокируются и лезет реклама? Китайцы переходят в режим секретности?
Может быть потому, что 1 нм это всего 4 атома палладия в толщину , и в каждой шутке есть доля шутки
А-а-а! Надо же так разыграть-то!
Чувствовал же подвох, да забыл, какой сегодня день.
Уважаемый тов.Чеширский, как-то Ваш аргумент звучит неубедительно. Значит, два атома - это уже нанокластер, а изделие толщиной в четыре - неизвестно что?
Кстати, насчёт серьёзности темы новости - эта нановакцина и китайские исследования описаны в солидном деловом журнале, вот тут "Наука и Жизнь" о ней пишет. А здесь - "Известия Науки".
И Московская Медицинская Академия им.И.М.Сеченова.
Гольдт Илья, 01 апреля 2008 21:25 
Дима, супер!
Дорогой, Александр Борисович!
Не могу с Вами спорить про кластеры.
И уж если солидный журнал публикует, то должно быть так, как оно есть.
Достойная тема для нового научного направления, однако: наноподковы и наногвозди, нанорога и нанокопыта. Наномир будет лежать (и ржать) у Ваших ног

P.S. А вот "товарищем", пожалуйста, не обзывайтесь.
Это Шариков - псина беспородная - "товарищ" (искренне надеюсь не Ваш).
Илья, на самом деле моя заслуга здесь не велика...Это все китайцы
осторожно! первоапрельская шутка!
И коснулся Дмитрий Дмитриевич палочкой монитора, и сказал "шалость удалась"...
Теперь насчёт feline influenza придётся выкручиваться
"...насчёт feline influenza..."

Кошечка мила
Просто-таки с ленинской хитрецой в глазах
и стильным пирсингом
Время потрачено не зря (плюс популяризация науки)!
Монитора палочкой коснулся Евгений Алексеевич. Не выдержал...
[a href=" http://kerne....html"]пропиарила
пишите если что было не так
Как раз "солидные журналы" полностью сохранили лицо. Все указали в качестве источника "Нанометр", опубликовали новость либо 1-го апреля, либо (как академия Сеченова) дали строчку про "молнию в ночь на 1-е апреля".
Так что всё нормально и всем понятно - шутка.
А вот "Деловые новости", которые "забыли" откуда сдирали, действительно оказались в дураках - так им за это и надо. Копирайты необходимо уважать.
Трусов Л. А., 07 апреля 2008 11:24 

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

В моде наноскладка
В моде наноскладка

Интервью с участниками, авторами задач и организаторами XIII Олимпиады
Предлагаем ознакомиться с подборкой видеороликов - миниинтервью, взятых в течение очного тура XIII Всероссийской Интернет-олимпиады по нанотехнологиям "Нанотехнологии - прорыв в будущее!" (25 - 30 марта 2019 года).

Неделя Олега Лосева
Портал RSCI.RU и инициаторы проведения "Недель Олега Лосева" приглашают все вузы и факультеты физико-технологического и радиоэлектронного профиля к участию в первой Неделе Олега Лосева в Рунете, посвященной Олегу Владимировичу Лосеву - признанному пионеру полупроводниковой электроники и оптоэлектроники.

Магистратура Московского университета по химической технологии
Химический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова объявляет о приеме в магистратуру "Химическая технология" для подготовки специалистов в области полимерных композиционных материалов, углеродных материалов, защитных покрытий.

Интервью с Константином Козловым - абсолютным победителем XIII Наноолимпиады
Семенова Анна Александровна
Школьник 11 класса Константин Козлов (г. Москва) стал абсолютным победителем Олимпиады "Нанотехнологии - прорыв в будущее!" 2018/2019 по комплексу предметов "физика, химия, математика, биология". О своих впечатлениях, увлечениях и немного о планах на будущее Константин поделился с нами в интервью.

Микроэлементарно, Ватсон: как микроэлементы действуют на организм
Алексей Тиньков
Как на нас воздействуют кадмий, ртуть, цинк, медь и другие элементы таблицы Менделеева рассказал сотрудник кафедры медицинской элементологии РУДН Алексей Тиньков в интервью Indicator.Ru

Зимняя научная конференция студентов 4 курса ФНМ МГУ 22-23 января 2019 г.
Сафронова Т.В.
Настоящий сборник содержит тезисы докладов зимней научной студенческой конференции студентов 4-го курса ФНМ

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.