“Intranazális maszk” légúti fertőzések ellen

A Nature Communications folyóiratban december 18-án jelent meg a Kínai Tudományos Akadémia kutatóinak cikke, amelyben a virális aeroszoloktól védő megoldásról, egy pumpás orrspray-hez hasonló “intranazális maszkról” tudósítanak. Ez a megoldást például a COVID-19 ellen is védelmet nyújtott egér modellszervezeteken, digitális humán nazális modelleken, valamint emberi légzőszervi modelleken egyaránt kipróbálták.

A légúti fertőző betegségek kiváló terjedési képességük miatt óriási hatással vannak a globális közegészségügyi állapotokra, elég csak a COVID-19 pandémiára gondolni. E fertőző betegségek terjedése lényegében az aeroszoloknak a légutakba történő átvitelén alapul. Az arcmaszkok használata fontos közegészségügyi törekvés a légúti fertőzések arányának csökkentése érdekében, viszont a maszkok hatékonysága önmagában nem elegendő a magas kockázatú személyek esetében.

Ezért a vírusos aeroszolok elleni védelem fokozása érdekében a kínai kutatók egy olyan “intranazális maszkot” (MV@GEL) terveztek, amely egy pozitív töltésű hőérzékeny hidrogélt és vírusreceptorokat tartalmazó, sejtekből származó mikroméretű vezikulumokat tartalmaz.

“Az intranazális maszk az orrcseppekhez hasonlóan szobahőmérsékleten az orrüregbe permetezhető, és testhőmérsékleten gyorsan átalakul folyékony halmazállapotból gél állapotba. Az orrüregben a pozitív töltésű hidrogél képes megállítani a negatív töltésű virális aeroszolokat, míg a vezikulumokon lévő receptor kölcsönhatásba léphet a vírusos aeroszolokból az MV@GEL-re szabaduló vírussal, és ezt követően inaktiválja a vírust” - nyilatkozta a fejlesztést vezető Ma Guanghui professzor.

A megfelelő vírusreceptorok megjelenésekor az intranazális maszkok kielégítő védelmet mutattak az egerek orrüregében és tüdejében a SARS-CoV-2 és az influenza A vírus fertőzése ellen. A kutatók az emberi orrüreg számítógépes tomográfiás felvételeit felhasználva digitális emberi orrüregmodellt készítettek, amellyel számítógépes áramlástani szimulációt végeztek.

“A szimuláció eredménye azt mutatta, hogy az intranazális maszk az orrüregben lévő virális aeroszolrészecskék 93,2%-át fel tudja fogni, így akadályozva meg, hogy a tüdőbe kerüljenek” - fejtette ki a szimulációt végző Wang Limin professzor.

A kutatók emellett 3D nyomtatási technológiát használtak egy emberi orrüreget szimuláló készülék elkészítéséhez, amit emberi tüdőorganoid-tenyészethez csatlakoztattak. A légáramlást egy szivattyúval biztosították, így az eszköz egy integrált emberi légúti modellként szolgálhatott a további vizsgálatok során. Az eszközzel végzett tesztek eredményei megerősítették az MV@GEL által nyújtott védelem hatékonyságát.

“A vizsgálatunkban használt intranazális maszk széles körű védelmet nyújthat több vírusváltozat aeroszoljával szemben. Ennek oka, hogy a vírus és a vírusreceptor kötődése független a vírus mutációjától” - nyilatkozta Wei Wei professzor, a cikk egyik szerzője. “Tekintettel arra, hogy a vezikulumokon lévő vírusreceptor könnyen módosítható, az MV@GEL rendszerünk ígéretes potenciállal rendelkezik ahhoz, hogy rugalmas platform legyen akár többféle vírus ellen is.”

Írásunk az alábbi közlemények alapján készült:

Researchers develop novel intranasal mask to protect respiratory tract from viral aerosols

Intranasal mask for protecting the respiratory tract against viral aerosols

Irodalmi hivatkozás:

Xiaoming Hu et al, Intranasal mask for protecting the respiratory tract against viral aerosols, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-44134-w