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Jun 17, 2023

酸化セリウムナノ粒子の抗ウイルス効果

Scientific Reports volume 12、記事番号: 18746 (2022) この記事を引用 1471 アクセス数 5 引用数 8 オルトメトリクスの詳細 ナノマテリアルは、

Scientific Reports volume 12、記事番号: 18746 (2022) この記事を引用

1471 アクセス

5 引用

8 オルトメトリック

メトリクスの詳細

ナノマテリアルは、そのマルチモーダルな作用メカニズムにより、ウイルスを排除するための有望な候補です。 ここで我々は、ほとんど解明されていない二酸化セリウム (CeO2) のナノ粒子の抗ウイルス性の可能性をテストしました。 反対の表面電荷（+）と（-）を持つ 2 つのナノ CeO2 について、1 時間の曝露中に 4 種類のエンベロープウイルスと 2 種類の非エンベロープウイルスのプラーク形成単位（PFU）を減少させる能力を評価しました。 エンベロープを持ったコロナウイルス SARS-CoV-2 およびインフルエンザ ウイルスに対する統計的に有意な抗ウイルス活性は、20 mg Ce/l ですでに記録されています。 他の 2 つのエンベロープウイルス、伝染性胃腸炎ウイルスおよびバクテリオファージ φ6 については、200 mg Ce/l で抗ウイルス活性が証明されました。 予想通り、ナノ CeO2 に対する非エンベロープ ウイルスの感受性は大幅に低かった。 EMCV ピコルナウイルスは、試験した最高濃度である 2000 mg Ce/l まで PFU の減少を示さず、MS2 バクテリオファージは高濃度のナノ CeO2(-) に対してわずかな非単調応答を示しました。 Ce3+ イオンと SiO2 ナノ粒子の抗ウイルス活性の並行試験により、ナノ CeO2 活性は放出された Ce イオンやナノ粒子の非特異的効果によるものではないと結論付けることができます。 さらに、Ag ナノ粒子と比較して、ナノ CeO2 の抗ウイルス効果が高いことを証明しました。 この結果は、ナノ CeO2 の低い抗菌活性および存在しない細胞毒性とともに、特定の抗ウイルス用途向けの CeO2 ナノ粒子を提案することを可能にします。

抗ウイルス剤、つまりウイルスを不活性化し、ウイルスが宿主細胞に感染する能力を阻害し、またはウイルスの複製能力を抑制できる物質1の探索は、現在の新型コロナウイルス感染症のパンデミックにより明らかに激化している2。 最近、抗ウイルス治療薬の開発におけるナノテクノロジーの可能性が認められています 3,4,5,6,7。 潜在的な抗ウイルス性ナノ材料のグループの 1 つは金属および金属酸化物のナノ粒子 8 であり、ウイルス表面への直接結合、ウイルスの宿主細胞への結合の阻害、さらにはウイルスゲノムとの相互作用など、多峰性の作用機構 9 を介して活性を発揮すると示唆されています 10。 提案されている金属ベースのナノ粒子の抗ウイルス活性のこのような広範囲のスペクトルにより、従来の抗ウイルス薬の場合に起こり得る抗ウイルス耐性を発症する可能性が低くなる可能性があります11。

抗ウイルス性ナノ粒子に関しては、すでに豊富な文献が発表されています。 2022 年 1 月の時点で、キーワード「抗ウイルス」と「ナノ粒子*」を使用して、ISI Web of Science から 1,623 件の論文が検索されました。 そのうち17%は「新型コロナウイルス」を挙げ、30%には「銀」、5%が「銅」、5%が「亜鉛」、4%が「チタンまたはチタニア」を含んでいた。 興味深いことに、これらのナノ粒子はすべて抗菌用途で最も利用されているナノ粒子の 12 であり、細菌とウイルスの両方に対して有効な比較的一般的な作用機序が期待できることを示しています。 抗ウイルスナノ粒子に関する論文の 1/3 に貢献しているナノシルバーは、明らかに最も研究されている抗ウイルスナノ粒子の 1 つです。 ナノ銀粒子がウイルスの外表面に結合する可能性、およびナノ粒子がウイルスの遺伝物質に結合して、ウイルス複製のさらなる阻害につながる可能性が、その作用機序として示唆されている 13。 感染ウイルス数を減少させる銀ナノ粒子の有効性は、HIV14、15、16、17、単純ヘルペスウイルス18、インフルエンザウイルス19、ノロウイルス20、アデノウイルス、SARS-CoV-221およびその他のウイルスを含むさまざまなウイルスに対して実証されています22、23。 、24、25。 ただし、銀ナノ粒子の抗ウイルス濃度は通常、数十から数百 mg/l の範囲である 26 が、これらの濃度はすでに細胞毒性を引き起こす可能性があり 21、抗菌効果を確実に示しており、通常は低 mg/l 範囲から証明されることは言及する価値があります 27。 実際、提案されているナノ粒子の一部には、非特異的な細胞毒性と併発する潜在的な健康被害が問題となる可能性があり 28、したがって、潜在的な健康被害がより低い、より安全なナノ粒子の代替品が確かに興味深い。