纳米材料在病毒大流行防治中的应用

新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的大流行让全球的科学家致力于研究预防病毒扩散、病毒灭活、疫苗制备等领域。

基于纳米技术的发展，一些纳米材料的出现为克服病毒大流行提供了一些优秀的解决方案：

通过喷洒纳米涂层，医疗机构的口罩与防护服可以完成自消毒；

通过添加纳米免疫辅料，疫苗可以用更少剂量的抗原产生更强烈的反应；

通过纳米载体材料包裹，药物可以逃避免疫系统监测从而获得更好的抗病毒疗效。

一些纳米材料独特的化学性质也让我们看到纳米材料在未来应用的广阔前景。总之，纳米材料将在这次对抗COVID-19与未来对抗病毒大流行中扮演越来越重要的角色。

新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的大流行是许多科学家与公共卫生学家始料未及的。其严峻的疫情与造成的深远影响在人类历史上实属罕见。为了阻碍病毒扩散、研制特效药，全球有数千家实验室奔波于科研的第一线，并为该病毒的防治准备了大量的方案。

在这些方案中，纳米材料展现出其高丰富度、高特异性、易于修饰等特点而备受关注。

在全球科学家的努力下，纳米材料已经被广泛应用于病毒预防与治疗。这不仅证实了纳米材料在应对病毒大流行方面有着广阔的应用前景；也预示着在时代背景下，学科交叉将逐步走向学术的主流，而化学、纳米技术将成为一个平台将学科交叉的思想具象化地呈现出来。

纳米材料与病毒预防

预防与治疗是一个涉及多学科的宏大课题。目前，全球有上千个实验室参与到了COVID-19的防治。在这些实验室的研究成果中，我们看到了纳米材料的身影，比如具有纳米涂层的过滤器、添加纳米佐料的疫苗、用纳米载体制备出的药物输送系统等等。

其实早在抗击COVID-19之前，纳米材料就已经运用在了抗病毒特别是冠状病毒的研究领域。运用PubMed检索nano* and Coronavirus与nano* and virus。

大多数的SARS-CoV-2感染是发生在被感染者吸入带有病毒的液滴。COVID-19患者咳嗽、打喷嚏都会产生这种液滴。这些液滴漂浮在空气中一段时间后会吸附到病毒液滴可以漂浮到的地方，如门把、桌面、医护人员口罩、防护服等，在吸附后病毒不会立刻死亡。

NIH (美国国立健康研究院)发布的《COVID-19治疗指南》称健康人接触污染物(有病毒吸附的物体)表面也可能感染SARS-CoV-2。在一项对SARS-CoV-2存活时间的研究中，研究者在与病毒接触7天之后外科手术口罩表面检测到了活性病毒。这使得如何进行有效的杀毒与如何增强口罩阻隔病毒的效率成为了COVID-19防治的重要研究方向。

SARS-CoV-2具有纳米尺度(大约只有60–140 nm)，因此研究者设想将纳米技术运用于病毒阻隔上。

研究表明，纳米技术处理的口罩比普通口罩具有更好的病毒阻隔效果。例如，普通口罩在包裹电纺丝(直径大约100 nm)后，过滤效率会提高。这是因为不同材质的织物相互摩擦可以使口罩中的阻隔层带上静电荷，而拥有静电荷的阻隔层可以更好地吸附病毒。

那么口罩如何增加抗病毒功能？

拿一个全新的口罩，使用【京中纳米抗病毒手喷】正面喷两下，反面喷两下，静止3-4小时后再佩戴，不仅能预防病毒，还可以解决口罩异味问题，小编自己的用的是N95口罩，喷完《抗病毒手喷》用一个星期都是可以的。

关于污染物的消毒

许多医院与医疗机构会采用传统的消毒方法，诸如紫外线消毒、喷洒过氧化氢等。不过，这种消毒方式往往是一次性的，当我们关闭紫外线灯、过氧化氢完成分解的那一刻，病毒又可以像消毒前一样肆无忌惮地吸附在被消毒物的表面。随着纳米技术的发展，纳米材料表面的自消毒为解决这一困境提供了一种可能。

Cu、Ag等重金属离子因具有抗病毒特性在医疗领域已经有了广泛的应用。这主要是因为重金属涂层在接触细菌、病毒后会缓慢释放重金属离子，这些离子与细菌、真菌的蛋白质外壳结合之后会使蛋白质失活，从而实现了污染物的自消毒。如果我们把这些金属材料做成纳米颗粒，这些材料会表现出一些更优异的特性。

一方面纳米颗粒增加了重金属材料与病毒的接触面积，加快重金属离子的释放速率；另一方面，纳米尺度的材料有着一些独特的性质。比如，纳米金在特定波长的光照射下，会催化氧气生成活性氧自由基(ROS)从而实现病毒、细菌的灭活。

经过处理，纳米材料都相对稳定，可以在很长的一段时间保持化学活性。将这些纳米颗粒喷洒在污染物表面，不仅可以实现污染物的消毒，还可以保护这些污染物在较长的一段时间内免受病毒的侵染。

京中纳米新型纳米复合材料平均粒径1.8纳米，均匀喷涂于物体表面，在载体表面形成多功能性抗病毒涂层，激活后形成高活性氢氧自由基，可有效进行细菌病毒的分解。

京中纳米抗病毒抗菌材料的主要成分为金属离子型（纳米银）和氧化物型（锐钛型纳米二氧化钛）的结合，两者材料复合在同一粒子上，同时兼具它们的杀菌特点，纳米银在无光条件下广谱杀菌，锐钛型纳米二氧化钛在紫外光及可见光条件下，产生强烈的催化及降解功能，最终将细菌、病毒、霉菌（真菌）及有机污染物降解为二氧化钛和水，材料安全环保。

京中纳米抗病毒材料基于化学纳米溶胶凝胶技术生产，除了已被证明对病毒、细菌、霉菌（真菌）有抑制作用外，同时还具备：1、长期持续有效性  2、打造易于清洁的表面

COVID-19公共卫生事件是21世纪人们面临的前所未有的挑战。在这种挑战下，我们摒弃了“一个民族”“一种学科”的传统思想。全球各地具有不同专业知识的研究人员间开展了多样化合作。在不同国家、不同学科的知识火花的相互碰撞下，各种疾病诊疗技术的出现令人叹为观止。

而纳米技术作为一个平台，将这些疾病诊疗方案具象化出来。这些材料的出现与应用不仅很好地帮助我们抗击病毒，也使我们相信，学科交叉将逐步成为时代主流，纳米材料将在未来应对病毒大流行中发挥着越来越重要的作用。

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