Czy nanotechnologia zwalczy wirusa Ebola?

Naukowcy z Northeastern University chcą walczyć z wirusem Ebola, wykorzystując do tego celu nanotechnologię. Wydawać by się mogło, że nanotechnologia może być stosowana do produkcji nowych materiałów, czy układów elektronicznych, ale nie w medycynie, szczególnie przy zwalczaniu chorób zakaźnych. Otóż nie – również i w tym obszarze nanotechnologia może znaleźć zastosowanie i postawić tamę tej niezwykle groźnej chorobie, która uśmierciła już ponad 1200 osób.

Problem z wirusem Ebola polega ma tym, że potrafi on bardzo szybko mutować. To właśnie dlatego opracowanie szczepionki, która uodparniałaby ludzi na działanie tego wirusa jest tak trudne. Jak można bowiem walczyć z wirusem, który ma dzisiaj dobrze rozpoznaną postać, a za jakiś czas zmienia się, mutuje, i przybiera nikomu nieznaną wcześniej formę? Można wręcz powiedzieć, że jest to przysłowiowa walka z wiatrakami.

I tu z pomocą przychodzi nanotechnologia oraz profesor Thomas Webster – człowiek, który chce rzucić wyzwanie wirusowi Ebola. Walkę z nim chce wygrać stosując odpowiednio spreparowane nanocząstki (wyprodukowane przy użyciu nanotechnologii), dzięki którym wirus przestanie się zmieniać. Zostanie w ten sposób ubezwłasnowolniony – nie będzie w stanie mutować i wtedy lekarze będą mogli opracować szczepionkę, która skutecznie powstrzyma jego ekspansję.

Zobacz również:

  • 5G to nie tylko smartfony - jakie technologie skorzystają?

Jest to możliwe, ponieważ wirus Ebola – tak jak zresztą każdy inny wirus – to nic innego, jak odpowiednio ukształtowana nanostruktura. A nanostrukturę taką można zmienić, oddziaływując na nią z zewnątrz innymi nanocząstkami. I to właśnie przekonanie spowodowało, że naukowcy z Northeastern University zajęli się tym problemem. Zaczęli oni krok po kroku sprawdzać, jak wirus Ebola zachowuje się po wprowadzeniu do jego nanostruktury nowych nanocząstek. Okazało się, że jest to możliwe, a efektem takich działań jest to, że wirus zmienia swoje zachowanie i po odpowiedniej ingerencji w jego nanostrukturę może przestać mutować. A to oznacza, że raz opracowana szczepionka będzie uodparniać ludzi na tę chorobę i walka z wirusem zostanie wygrana.

WHO (World Health Organization; Światowa Organizacja Zdrowie) donosi, że wirus Ebola (powodujący chorobę znaną jako gorączka krwotoczna) jest wyjątkowo niebezpieczny, gdyż można się nim bardzo łatwo zarazić. Może to nastąpić poprzez kontakt z krwią, płynami ustrojowymi czy tkankami osoby (dotyczy to też zwierząt, bowiem również i one są nosicielami tego wirusa) chorującej na gorączkę krwotoczną.

Czy nanotechnologia zwalczy wirusa Ebola?

Największe ogniska zachorowań na gorączkę krwotoczną.

Źródło: New York Times

Choroba pojawiła się najpierw w trzech afrykańskich krajach (Gwinei, Liberii oraz Nigerii), po czym szybko rozprzestrzeniła się na inne kraje tego obszaru. Istnieje realna obawa, że wirus dotrze również na inne kontynenty, w tym do Europy. Dlatego służby medyczne monitorują cały czas sytuację i wprowadzają różnego rodzaju środki zaradcze (takie jak np. zaostrzone kontrole na lotniskach, na których lądują samoloty startujące z Afryki), które mają zapobiec rozprzestrzenianiu się wirusa.

Problem polega jednak na tym, że jak dotąd nie opracowano szczepionki, która uodparnia ludzi na działanie tego wirusa. Dlatego badania prowadzone przez naukowców z Northeastern University są tak ważne i świat medycyny śledzi je z zainteresowaniem mając nadzieję, że pozwolą one wyeliminować na dobre wirusa Ebola. A będzie to możliwe za sprawą nanotechnologii.

Naukowcy Northeastern University opracowali też ciekawą metodę unicestwiania wirusa Ebola. Używają do tego celu nanocząstek złota. Łączą je z materiałem zawierającym wirus Ebola, a następnie podgrzewają całość, używając do tego celu działka emitującego promienie podczerwieni. W ten sposób zabijać można również inne wirusy, jak też komórki rakowe.

Podobny eksperyment przeprowadzono niedawno w Cornell University. Naukowcy z powodzeniem zastosowali tę metodę do zabijania komórek rakowych umiejscowionych w jelicie grubym. Wysoka temperatura zabija komórki rakowe, ale problem polega na tym, że podgrzewać trzeba tylko je, a nie cały zaatakowany organ, bo wtedy on również obumiera. Poradzono sobie również z tym problemem umieszczając nanocząstki złota wewnątrz zaatakowanego organu w tych obszarach, w których są komórki rakowe. Następnie promieniowanie podczerwone jest precyzyjnie kierowane tylko na nanocząstki złota. Te absorbują ciepło i podgrzewają znajdujące się w pobliżu komórki rakowe do temperatury 50 stopni Celsjusza. To wystarcza, aby je zabić. Obecnie trwają badania nad tym, aby w podobny sposób można było unieszkodliwiać wirusy Ebola.

Naukowcy z Northeastern University zainteresowali się również tą metodą i chcą ją udoskonalić, a następnie wykorzystać do zabijania wirusów. Doszli oni do wniosku, że będzie ona bardziej skuteczna wtedy, gdy znacznie powiększą podgrzewaną powierzchnię. Stworzyli więc dużo większą nanostrukturę, nazywając ją nanogwiazdą (nanostar). Jest ona w stanie absorbować dużo więcej ciepła i co za tym idzie unieszkodliwiać szybko i efektywnie dużo większą liczbę wirusów.

Thomas Webster mówi, że musi jeszcze minąć dobrych kilka lat zanim na rynku pojawią się komercyjne produkty medyczne oparte na nanotechnologii, które będą w stanie zabijać wirusy Ebola i leczyć zarażonych nimi ludzi. Pierwszy krok został już jednak zrobiony co pozwala mieć nadzieję, że nie trzeba będzie na ten moment aż tak długo czekać.

W celu komercyjnej reprodukcji treści Computerworld należy zakupić licencję. Skontaktuj się z naszym partnerem, YGS Group, pod adresem [email protected]

TOP 200