2022/3/23 17:23:03 阅读:233 发布者:chichi77
中国学者发现全人源纳米抗体
或实现雾化给药抗新冠病毒
近日,复旦大学基础医学院与生物医学研究院团队发现并筛选到抗新冠病毒的全人源纳米抗体,可同时靶向病毒上两个不同的“极隐蔽”部位,并高效中和包括奥密克戎病毒在内的各种流行变异株。这项由应天雷教授、吴艳玲副研究员课题组、孙蕾研究员课题组合作的研究成果已在国际顶尖学术杂志《细胞Cell》上发表。
据了解,该抗体属纳米级小抗体(长约4纳米,宽约2.5纳米),基因完全来自于人类,因此团队以“全人源纳米抗体”为其命名。
自新冠疫情暴发以来,一系列新冠变异流行株迭次出现。近期在全球大范围传播的奥密克戎流行变异株,其刺突蛋白上有多达15个突变,远超过之前出现的变异株,免疫逃逸能力更强。经研究发现,奥密克戎虽然发生了不少突变,但仍有两个区域未发生明显的免疫逃逸,团队将这两个“极隐蔽”部位的两株全人源纳米抗体串联,获得全人源纳米双抗。
全人源纳米双抗双抗两端能同时结合病毒,并可钻进病毒刺突蛋白的“极隐蔽”内部而发挥作用。与单抗只能注射给药不同,该“全人源纳米双抗”可以有效通过雾化方式给药。在新冠病毒感染的轻症和重症模型中,该雾化吸入可显著降低肺部的病毒滴度,改善肺部病理状态。这些优良特性使其有望被制成广谱全人源纳米抗体药物,并实现雾化给药,用于新冠肺炎的特效治疗。目前,该抗体已在新冠病毒感染的轻症和重症模型中显现出很好的疗效,现已进入中试生产阶段,正在加快向临床试验推进。
中国工程院院士、病毒学专家闻玉梅指出,攻克新冠病毒面临两大难题,一是病毒非常容易发生免疫逃逸,使得疫苗与中和抗体失效,二是病毒主要感染部位在呼吸道和肺部,但抗体主要在血液里,很难有效递送到病灶部位,应天雷联合团队同时针对以上两大难题做了很有价值的系统性研究工作。
作者:孙国根 陈静 来源:中国新闻网
二
神经修复至关重要的“分子胶”被发现
澳大利亚研究人员近日发现了一种对调节受损神经修复至关重要的分子,它可以帮助人们从神经损伤中恢复,这一发现是使用秀丽隐杆线虫进行的,研究已在《科学进展》上发表。
昆士兰大学-脑研究所的马西莫·希利亚德教授及其团队发现,酶ADM-4是一种调节神经修复所需的分子胶或融合原的必需蛋白质。经证明,缺乏ADM-4的动物无法通过融合修复神经。而且,ADM-4必须在受伤的神经元内发挥作用,以稳定真核延伸因子1(EFF-1)并使分离的神经膜融合。这一发现令人兴奋之处是ADM-4与哺乳动物基因相似,这开启了未来可在人类身上利用这一过程的可能性。
研究人员表示,线虫为这些研究提供了一个很好的平台。“我们的目标是发现这些分子并了解它们在秀丽隐杆线虫神经修复中的作用。如果能够理解如何控制这个过程,就可将这些知识应用于其它动物模型,希望有一天可以在神经损伤的人身上诱导同样的力学过程”。
神经细胞使用称为轴突的长电缆状结构进行交流。由于又长又薄,它们很容易断裂,这会阻止神经细胞进行交流并导致瘫痪等问题。
几年前,希利亚德教授团队发现,秀丽隐杆线虫可以自发地重新连接两个分离的轴突片段,这一过程称为轴突融合。
副教授维克托·安古诺确定了这一过程的分子机制。他表示,使用神经外科手术缝合受损神经的成功率有限。而使用基因技术直接提供分子胶,激活融合原调节剂ADM-4,使用药理学激活这些成分等不同方法,可能有助于受损神经完全再生。
作者:张梦然 来源:科技日报
三
发育生物学突破,微工程系统重建母胎界面
近日,英国《自然·通讯》杂志发表一项发育生物学研究,美国研究人员展示了一个微工程系统,可建模早期妊娠中发生的多细胞事件。该系统重建了母胎界面,有助于增进我们对胚胎成功着床基础机制的理解。
人类要成功建立妊娠是一件很复杂的事,胚胎需要能够连接并植入支持妊娠的母体子宫内膜层。过去的研究表明,这一过程中发生的异常可能导致并发症,例如先兆子痫。但出于伦理考虑,这些很难在人类身上进行评估,动物或细胞模型则无法模拟一些人类细胞的复杂性。
鉴于此,美国宾夕法尼亚大学-佩雷尔曼医学院科学家-莫妮卡·麦妮吉、丹·东银·许及其同事,此次设计了一个着床芯片系统以重建母胎界面。该系统使用一个微流体平台,由一个胎儿腔和一个由细胞外基质通道连接的母体血管腔组成,结合从捐赠临床样本中分离的绒毛外滋养层细胞(EVT,胎盘细胞的一个亚群,参与胎盘附着到子宫过程)。
利用这一平台,研究团队成功观察到EVT迁移并追踪了其向母体腔内血管的移动。他们还调查了不同环境参数,及母体基质细胞(结缔组织)和免疫细胞的存在对EVT迁移的影响。最后,分析了母体子宫细胞的蛋白质表达和分泌,以及母体组织如何改变以适应进来的胎儿细胞。
研究团队总结说,他们的发现使建立早期人类妊娠模型的能力有所进展,或促成探索人类生殖平台的发展。
作者:张梦然 来源:科技日报
四
用于X射线的消色差透镜问世
有助微芯片等研发
瑞士保罗谢勒研究所(PSI)的科学家开发了一种突破性的X射线消色差透镜,这使得X射线束即使具有不同的波长也可以准确地聚焦在一个点上。根据已发表在《自然·通讯》上的论文,新透镜将使利用X射线研究纳米结构变得更加容易,特别有利于微芯片、电池和材料科学等领域的研发工作。
要想在摄影和光学显微镜中产生清晰的图像,消色差透镜必不可少。它们可以确保不同颜色,即不同波长的光,能够清晰聚焦,从而消除模糊现象。
直到现在才开发出一种用于X射线的消色差透镜,这一事实乍一看可能令人惊讶,毕竟可见光消色差透镜已经存在了200多年。它们通常由两种不同的材料组成,光线穿透第一种材料,分裂成光谱颜色,就像穿过传统的玻璃棱镜一样;然后,通过第二种材料来逆转这种效果。在物理学中,分离不同波长的过程称为“色散”。
然而,PSIX射线纳米科学与技术实验室X射线光学与应用研究组负责人、物理学家克里斯蒂安·大卫解释说:“这种适用于可见光范围的基本原理并不适用于X射线范围。”对于X射线来说,没有哪两种材料的光学性质在很大的波长范围内有足够的差异,从而使一种材料可以抵消另一种材料的影响。换句话说,X射线范围内材料的色散太相似了。
此次,科学家没有在两种材料的组合中寻找答案,而是将两种不同的光学原理联系在一起。新研究主要作者亚当·库贝克说:“诀窍是意识到我们可以在衍射镜前面放置第二个折射镜。”
团队用已有的纳米光刻技术来制造衍射镜,并用微米级的3D打印制造出折射结构,成功开发出用于X射线的消色差透镜,解决了上述问题。
为了表征他们的消色差X射线透镜,科学家们在瑞士同步辐射光源使用了一条X射线光束线,还使用光刻技术来描述X射线光束,从而描述消色差透镜,能够精确地探测到不同波长的X射线焦点的位置。
他们还使用一种方法对新透镜进行了测试,将样品以小光栅步移过X射线束的焦点。当X射线束的波长改变时,用传统X射线透镜产生的图像变得非常模糊。然而,当使用新的消色差透镜时,这种情况就不会发生。
作者:张佳欣 来源:科技日报
五
激光等离子体加速器质子可遏制肿瘤
近日,英国《自然·物理》杂志发表的一项试验性癌症研究,报道了一种稳定、紧凑型激光等离子体加速器产生的质子对小鼠肿瘤的照射结果,证明了该技术或能用于以改善癌症放疗为目标的相关研究。
现在,使用传统加速器质子束的放射疗法,已被用于治疗不同类型的癌症。与X射线相比,用快质子照射是一种更有效且侵入性更小的癌症治疗方法。但现代质子治疗需要大型粒子加速器,科学家们正在研究替代加速器概念,例如,加速质子的激光系统,其被部署在临床前研究中,为最佳放射治疗铺平道路。
近期研究显示,使用比当前临床标准还高好几个数量级的超高辐射剂量率,也许比使用当前推荐的辐射剂量率更不容易破坏肿瘤细胞周围的健康组织,这种作用也被称为FLASH效应。激光等离子体加速器是一种很有前景的质子来源,可以达到被认为能产生FLASH效应的超高质子剂量率。
德国亥姆霍兹-德累斯顿-罗森多夫研究中心科学家弗洛里安·克罗尔及其同事构建了一个研究平台,该平台能使用来自激光等离子体加速器的质子束,对小动物模型的肿瘤进行超高峰值剂量率照射。团队证明了该加速器可直接用于放射生物学研究,包括研究统一剂量下对延缓小鼠耳朵上人类肿瘤(头颈鳞状细胞癌)生长速度的有效性。作者使用的样本量为92只小鼠。
意大利国家研究委员会利奥尼达·吉兹和马里亚·安德里斯在一篇同时发表的新闻与观点文章中写道,激光等离子体加速器固有的高剂量率,体现出它们对于研究FLASH效应背后机制的潜在价值,这对于今后在转化研究中进一步使用质子进行超高剂量率照射来说是可喜的一步。
作者:张梦然 来源:科技日报
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