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Jun 17, 2023

산화세륨 나노입자의 항바이러스 효능

Scientific Reports 12권, 기사 번호: 18746(2022) 이 기사 인용 1471 액세스 5 인용 8 Altmetric Metrics 세부 정보 나노물질은 다음 물질 제거를 위한 유력한 후보입니다.

Scientific Reports 12권, 기사 번호: 18746(2022) 이 기사 인용

1471 액세스

5 인용

8 알트메트릭

측정항목 세부정보

나노물질은 다양한 작용 메커니즘으로 인해 바이러스 제거를 위한 유망한 후보입니다. 여기에서 우리는 아직 탐구되지 않은 이산화세륨(CeO2) 나노입자의 항바이러스 잠재력을 테스트했습니다. 반대 표면 전하(+)와 (-)를 갖는 2개의 나노-CeO2가 1시간 노출 동안 4개의 외피 바이러스와 2개의 비외피 바이러스의 플라크 형성 단위(PFU)를 감소시키는 능력에 대해 평가되었습니다. 외피 코로나바이러스 SARS-CoV-2 및 인플루엔자 바이러스에 대한 통계적으로 유의미한 항바이러스 활성은 이미 20mg Ce/l로 등록되었습니다. 다른 두 가지 외피 바이러스인 전염성 위장염 바이러스와 박테리오파지 Φ6의 경우 항바이러스 활성이 200 mg Ce/l에서 입증되었습니다. 예상한 대로, 나노-CeO2에 대한 비외피 바이러스의 민감도는 상당히 낮았습니다. EMCV 피코나바이러스는 최고 테스트 농도인 2000 mg Ce/l까지 PFU의 감소를 보이지 않았으며 MS2 박테리오파지는 고농도의 나노-CeO2(-)에 대해 약간의 비단조적인 반응을 보였습니다. Ce3+ 이온과 SiO2 나노입자의 항바이러스 활성에 대한 병행 테스트를 통해 나노-CeO2 활성은 방출된 Ce-이온이나 나노입자의 비특이적 효과로 인한 것이 아니라는 결론을 내릴 수 있습니다. 더욱이, 우리는 Ag 나노입자와 비교하여 나노-CeO2의 항바이러스 효능이 더 높다는 것을 입증했습니다. 나노-CeO2의 낮은 항균 활성 및 존재하지 않는 세포 독성과 함께 이러한 결과는 특정 항바이러스 응용을 위한 CeO2 나노입자를 제안할 수 있게 해줍니다.

바이러스를 비활성화하고, 숙주 세포를 감염시키는 능력을 억제하거나, 복제 능력을 억제하는 물질인 항바이러스제에 대한 검색은 현재 코로나19 팬데믹으로 인해 확실히 강화되었습니다2. 최근 항바이러스 치료제 개발에 있어 나노기술의 잠재력이 인정받고 있습니다3,4,5,6,7. 잠재적인 항바이러스 나노물질 그룹 중 하나는 바이러스 표면에 직접 결합, 숙주 세포에 대한 바이러스 결합 억제 또는 심지어 바이러스 게놈과의 상호작용을 포함하는 다중 모드 작용 메커니즘9을 통해 활성을 발휘하는 것으로 제안된 금속 및 금속 산화물 나노입자8입니다10. 금속 기반 나노입자의 제안된 항바이러스 활성의 이러한 광범위한 스펙트럼은 기존 항바이러스 약물의 경우에 발생할 수 있는 항바이러스 저항성이 발생할 가능성을 줄일 수 있습니다11.

항바이러스 나노입자에 관한 풍부한 문헌이 이미 출판되었습니다. 2022년 1월 현재 ISI Web of Science에서 "항바이러스" 및 "나노입자*"라는 키워드를 사용하여 1,623개의 기사가 검색되었습니다. 그 중 17%는 "COVID"를 언급했고 30%는 "은", 5%는 "구리", 5%는 "아연", 4%는 "티타늄 또는 티타니아"를 포함했습니다. 흥미롭게도, 모든 나노입자는 항균 응용 분야에서 가장 많이 활용되는 나노입자 중 하나이며12 이는 박테리아와 바이러스 모두에 효과적인 상대적으로 일반적인 작용 메커니즘이 예상될 수 있음을 나타냅니다. 항바이러스 나노입자에 관한 기사의 1/3에 기여하는 나노은은 분명히 가장 많이 연구된 항바이러스 나노입자 유형 중 하나입니다. 나노은 입자가 바이러스 외부 표면에 결합할 가능성과 나노입자가 바이러스 유전 물질에 결합하여 바이러스 복제를 추가로 억제하는 것이 작용 방식으로 제안되었습니다13. 감염성 바이러스 수를 감소시키는 은나노입자의 효능은 HIV14,15,16,17, 단순 포진 바이러스18, 인플루엔자 바이러스19, 노로바이러스20 아데노바이러스는 물론 SARS-CoV-221 및 기타 바이러스22,23를 포함한 다양한 바이러스에 대해 입증되었습니다. ,24,25. 그러나 은나노입자의 항바이러스 농도는 일반적으로 수십에서 수백 mg/l 사이이지만 이러한 농도는 이미 세포 독성을 유발할 수 있으며21 확실히 항균 효과를 나타낼 수 있으며 일반적으로 낮은 mg/l 범위에서 시작된다는 점을 언급할 가치가 있습니다27. 실제로, 제안된 나노입자 중 일부의 비특이적인 세포독성과 동시에 발생하는 잠재적인 건강 위험이 문제가 될 수 있으므로28 잠재적인 건강 위험이 낮은 보다 안전한 나노입자 대안이 확실히 관심을 끌고 있습니다.