Из ДНК создали обезвреживающие вирусы нанокапсулы
Единственное доказанное средство борьбы с вирусами на сегодня — это вакцины. Но у исследователей скоро может появиться новый инструмент — полые наночастицы, состоящие из молекул ДНК
Существуют антибиотики против опасных бактерий, но мало препаратов для лечения острых вирусных инфекций. Некоторые инфекции можно предотвратить при помощи вакцинации, но разработка новых вакцин — это длительный, трудоемкий и дорогой процесс. Еще до появления COVID-19 исследователи из Мюнхенского технического университета работали над созданием наноструктур размером с вирус, которые были бы способны самособираться,
Ученые разработали концепцию, которая позволила создать искусственные полые тела размером с вирион. Летом 2019 года авторы задались вопросом, могут ли такие полые тела также использоваться в качестве своего рода «ловушки для вирусов». Если бы они были выстланы изнутри молекулами, связывающими патогены, то могли бы таким образом выводить их из циркуляции. Для этого, однако, полые тела также должны иметь достаточно большие отверстия, через которые вирусы могут проникать в оболочки.
В качестве материала для создания таких наноструктур ученые решили использовать ДНК, так как эти молекулы можно легко конструировать в лаборатории и они довольно хорошо связывают вирусы. Для начала авторы определили геометрическую форму будущей частицы. Наиболее оптимальным вариантом оказался икосаэдр — объект, состоящий из 20 треугольных поверхностей. На его основе ученые решили построить полые тела для вирусной ловушки из трехмерных треугольных пластин.
Чтобы пластинки ДНК собирались в более крупные геометрические структуры, их края должны быть слегка скошены. Правильный выбор и расположение точек соединения по краям треугольных пластин обеспечивают самосборку отдельных 3D-структур до нужных объектов. Варьируя точки соединения на краях треугольников, ученые могут создавать не только замкнутые полые сферы, но и сферы с отверстиями или наполовину скошенные. Затем их можно использовать в качестве вирусных ловушек, которые «ловят» патогены и закрываются после связывания с ними.
Статья об открытии опубликована в журнале Nature Materials.