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疟原虫入侵人类红细胞,并破坏感染细胞继续感染其他红细胞。巴塞尔大学和瑞士热带和公共卫生学院的研究者开发出模仿宿主细胞膜的纳米材料来骗过寄生虫。这一技术可以开发新的治疗方法应对疟疾和其他传染病。研究结果发表在《纳米》(Nano)杂志上。
对于一些传染病并没有疫苗。另外,药物耐药性传播迅速。为应对这些疾病,就需要这些新的策略。通过按蚊传播的恶性疟原虫疟疾就是一个例子。疟疾每年引起600000人死亡,尤其是感染非洲儿童。
有受体的人工泡沫
疟原虫攻击人类红细胞然后隐藏、繁殖。然后使宿主细胞崩解然后感染新的细胞。使用纳米模仿技术,这个循环就可以是这样:出来的疟原虫结合在纳米模仿物上而不是红细胞。
Wolfgang Meier领导的研究团队成功设计并测试了纳米模仿物。他们开发了具有宿主细胞受体的聚合物微囊。使用两种不同共聚物制作水溶性宿主受体。在水溶液环境中,纳米模仿物可以自行组装。
有效阻止疟疾
一般情况,疟原虫在48小时后崩解宿主细胞中,然后感染新的红细胞。在这个阶段,他们封闭特殊的宿主细胞受体。纳米模仿物就可以封闭流出的疟原虫,进而阻止感染新细胞。疟原虫不能侵入宿主细胞,就会被免疫系统清除。
研究者为了观察纳米模仿物和疟原虫的相互作用使用了荧光和电子显微镜。大量的纳米模仿物可以封闭疟原虫,与可溶性宿主细胞受体相比可降低感染100倍。换一种说法:为了封闭疟原虫,需要的可溶性宿主细胞受体要比纳米模仿物上受体高100倍。
“我们的结果提供了一种新的治疗或者预防的新策略”研究的第一作者Adrian Najer说到。由于其他病原体使用相同的宿主细胞受体入侵,纳米模仿物可以用来应对其他传染病。研究由瑞士国家科学基金会和NCCR“分子系统工程”支撑。