Small:甘草酸碳点 ——一种高效广谱的抗病毒纳米材料

 病毒的肆虐,不仅对人类及动物的健康构成严重危害,而且会造成重大的经济损失及社会影响。近期出现的新型冠状病毒,可谓惊天地、泣鬼神,改变了无数中国家庭的生活方式及无数人的前途命运。由于病毒形状多样,种类繁多,变异性强,还具有跨种传播的特点,导致控制十分困难。抗病毒药物的出现,犹如定海神针,为人类及动物的健康保驾护航。然而,道高一尺,魔高一丈,病毒的变异,导致耐药性病毒不断产生。发展新型高效、广谱的抗病毒药物十分必要,也十分迫切。

    纳米荧光探针是一类具有高荧光发射特性的纳米材料,包括量子点、金属团簇、碳点等,其在生物传感、生物成像及癌症诊疗等领域受到研究者的广泛关注。近年来研究发现,某些纳米荧光探针如碳点具有一定的抗病毒活性。然而,大多数碳点抗病毒效果并不理想,如何提高其抗病毒活性,成为研究者需要解决的一个关键科学问题。

华中农业大学肖少波教授、梁建功教授等人巧妙利用传统中草药甘草的活性成分——甘草酸为原料,采用水热法合成技术,成功获得具有良好生物相容性的甘草酸碳点(Gly-CDs)。该碳点在356 nm波长光的激发下,最大荧光发射波长为438 nm。研究发现,Gly-CDs可通过多靶点结合、刺激细胞天然免疫信号通路、抑制活性氧、调控细胞内宿主限制性因子等方式抑制猪繁殖与呼吸系统综合征病毒(动脉炎病毒科)的侵入与复制过程,其对病毒的最大抑制效果可达5个滴度以上。进一步研究表明,Gly-CDs对猪伪狂犬病毒(疱疹病毒科)及猪流行性腹泻病毒(冠状病毒科)均具有良好的抑制效果,是一种高效广谱的抗病毒纳米材料。

研究者相信,此项研究将会为基于碳点的抗病毒研究打开了一扇窗户,并为新型抗病毒药物的开发提供新的思路。经过进一步的临床试验验证,具有高抗病毒活性的碳点未来可望成为新型抗病毒药物,用于人类及动物疫病的防治。相关论文在线发表在Small (DOI: 10.1002/smll.201906206)杂志上。