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covid-19|国际顶尖大学强强联合加速对COVID-19候选药物的筛选

国际顶尖大学强强联合加速对COVID-19候选药物的筛选
【covid-19|国际顶尖大学强强联合加速对COVID-19候选药物的筛选】研究人员在芯片上开发了一种人体细胞膜 ， 可以持续监测药物和感染剂如何与我们细胞相互作用 ， 可能很快会被用来测试 OVID-19的潜在药物候选者 。
来自剑桥大学( University of Cambridge)、康奈尔大学( Cornell University)和斯坦福大学( Stanford University)的研究人员表示 ， 他们的设备可以模仿任何细菌的细胞、人类甚至植物坚硬的细胞壁 。 他们的研究最近转向 OVID-19如何攻击人类细胞膜 。 更重要的是 ， 如何阻止它 。
covid-19|国际顶尖大学强强联合加速对COVID-19候选药物的筛选
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这些装置是在芯片上形成的 ， 同时保留了细胞膜的方向和功能 ， 并成功地用于监测离子通道的活性 ， 离子通道是人体细胞中的一类蛋白质 ， 目标是60％以上的经批准的药物 。 研究结果发表在Langmuir和ACS Nano的两篇近期论文中 。
细胞膜在生物信号中起着核心作用 ， 控制着从疼痛缓解到病毒感染的一切 ， 充当细胞与外界之间的看门人 。 该小组着手建立一个传感器 ， 在保存细胞膜、流动性和控制离子运动的所有关键方面 ， 而不需采取维持细胞存活所需的费时的步骤 。
该装置使用电子芯片测量从细胞中提取的上覆膜的任何变化 ， 使科学家能够安全而容易地理解细胞与外界的相互作用 。
该装置将细胞膜与导电聚合物电极和晶体管一体化 。 为了生成芯片上的膜 ， 康奈尔大学团队首先优化了一个从活细胞中产生膜的过程 ， 然后与剑桥团队合作 ， 引导它们进入聚合电极 ， 以保持其全部功能 。 水化导电聚合物为细胞膜提供了更为“自然”的环境 ， 并能对膜功能进行强有力的监测 。
斯坦福队优化了聚合电极 ， 以监测膜的变化 。 该设备不再依赖通常具有技术挑战的活细胞来维持生命 ， 需要大量关注 ， 测量可以持续较长的时间 。
康奈尔大学(Cornell)化学和生物分子工程副教授Langmuir论文的资深作者苏珊 丹尼尔( Susan Daniel)博士说：“因为膜是由人类细胞生产的 ， 就像对该细胞表面进行活体切片检查一样 ， 所有的物质都会存在 ， 包括蛋白质和脂类 ， 但使用活细胞并没有什么挑战 。 ”
剑桥大学化学工程与生物技术部的里恩 欧文斯博士和 ACS Nano论文的资深作者表示：“这种筛选通常是由制药业用活细胞进行的 ， 但我们的设备提供了一种更简单的选择 。 ”“这种方法与高吞吐量检测兼容 ， 能够减少进入研发管道的虚假阳性结果 。 ”
“这种装置可以像人体细胞一样小 ， 而且在阵列中容易制造 ， 使我们能够同时进行多种测量 ， ”同样来自剑桥、两位论文第一作者合著的安娜-玛丽亚·帕帕博士说道 。
迄今为止 ， 由美国国防研究项目局( DARPA)资助的研究旨在展示流感等病毒如何与细胞相互作用 。 目前 ，DARPA提供了额外资金 ， 以测试该设备安全有效地筛查 COVID-19潜在药物候选者的有效性 。
鉴于SARS-Cov-2病毒引发COVID-19的研究人员面临的重大风险 ， 该项目的科学家将专注于制作病毒膜 ， 并将它们与芯片融合在一起 。 病毒膜与SARS-CoV-2膜相同 ， 但不含有病毒核酸 。 通过这种方式 ， 可以确定新的药物或抗体来中和用来进入宿主细胞的病毒尖刺 。 这项工作预计将于8月1日开始 。
“有了这个装置 ， 我们就没有暴露在对抗SARS-CoV-2的危险工作环境中 。 康奈尔大学研究员、两位论文第一作者合著者刘说 ， 该设备将加速对药物候选者的筛选 ， 并对有关该病毒如何起作用的问题提供答案 。
未来的工作将侧重于扩大斯坦福的设备的生产 ， 并使薄膜与芯片实现自动化 ， 利用斯坦福PI胡安·圣地亚哥( Stanford PI Juan Santiago)的流态学专业知识 ， 后者将于8月加入该团队 。
该项目将英国、加利福尼亚和纽约的实验室提出的想法和概念进行了合并 ， 并展示了一种能在所有三个地点重复工作的设备 。 斯坦福大学校长阿尔贝托 萨莱奥说 ， 这是生物学和材料科学在解决全球问题方面的强大例子 。
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