Connect with us

Hi, what are you looking for?

Наука и технологии

Разработана новая интраназальная маска для защиты дыхательных путей

Исследователи из двух государственных лабораторий Института технологического машиностроения (IPE) Китайской академии наук разработали новую интраназальную маску для защиты дыхательных путей от вирусных аэрозолей. Он продемонстрировал удовлетворительную защиту на модели мыши, цифровой модели носа человека и модели дыхательных путей человека.

Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications.

Респираторные инфекционные заболевания оказывают огромное влияние на здоровье населения во всем мире. Распространение этих инфекционных заболеваний в значительной степени зависит от попадания аэрозолей в дыхательные пути . Использование масок для лица стало важной мерой общественного здравоохранения по снижению уровня респираторных инфекций. Однако эффективность масок для лица недостаточна для лиц из группы высокого риска.

Чтобы повысить защиту от вирусных аэрозолей, исследователи разработали интраназальную маску (MV@GEL), которая содержит положительно заряженный термочувствительный гидрогель и микроразмерные везикулы клеточного происхождения с вирусными рецепторами.

«Интраназальную маску можно распылять в полость носа при комнатной температуре , и она быстро переходит из жидкого состояния в состояние геля при температуре тела. Внутри полости носа положительно заряженный гидрогель может перехватывать отрицательно заряженные вирусные аэрозоли, присутствующие в воздушном потоке. , в то время как рецептор на везикулах может взаимодействовать с вирусом, который высвобождается из вирусных аэрозолей в MV@GEL, после чего опосредует захват вируса для инактивации», — сказал профессор Ма Гуанхуэй из IPE.

При обнаружении соответствующих вирусных рецепторов интраназальные маски показали удовлетворительную защиту полости носа и легких мышей от аэрозолей SARS-CoV-2 или аэрозолей вируса гриппа А.

Используя компьютерные томографические изображения носовой полости человека, исследователи создали цифровую модель носовой полости человека, с помощью которой можно было провести вычислительное моделирование гидродинамики.

«Результат моделирования показал, что интраназальная маска может перехватывать 93,2% частиц вирусного аэрозоля в полости носа, тем самым предотвращая попадание этих частиц вирусного аэрозоля в легкие», — сказал профессор Ван Лимин из IPE.

Кроме того, исследователи использовали технологию 3D-печати для изготовления аппарата, имитирующего полость носа человека. Затем его подключили к культуре органоидов легких человека и обеспечили поток дыхательного воздуха с помощью насоса, тем самым послужив интегрированной моделью дыхательных путей человека.

Используя эту интегрированную модель, которая анатомически воспроизводит носовую полость человека и точно имитирует инфекцию в легких человека, исследователи подтвердили мощную защиту, обеспечиваемую MV@GEL, от вирусных аэрозолей и высокую пригодность интраназальной маски для людей.

«Интраназальная маска в нашем исследовании может обеспечить широкую защиту от нескольких вирусных аэрозолей. Это связано с тем, что связывание вируса и вирусного рецептора не зависит от мутации», — сказал профессор Вэй Вэй из IPE. «Учитывая, что вирусный рецептор на пузырьке можно легко сконструировать, наша система MV@GEL имеет многообещающий потенциал стать гибкой платформой против различных вирусных аэрозолей».

Рецензент из Nature Communications назвал исследование «очень интересным и захватывающим» и сказал, что «предложенная стратегия может значительно улучшить профилактику этих инфекционных заболеваний и оказать большое влияние на общественное здравоохранение».

Разработана новая интраназальная маска для защиты дыхательных путей

В тренде