分子印迹：使用水凝胶去除病毒

分子印迹：使用水凝胶去除病毒
    科学家已经制造出了一种病毒海绵，通过这种海绵的过滤过程类似于病人的血液在肾脏的透析过程，并能把病毒从病人体内排出。
    这种材料也可应用于高效生产疫苗并且以药片的方式降低糖尿病的血糖水平。这种病毒海绵的产生基于一种称为分子印迹的技术。这种技术中，研究者把底物（这里所指的是一种水凝胶—海绵样的物质）制作成特异分子的形状，当特异性分子滤过水凝胶，会因为特异的形状留在凝胶上。
    Peter Kofinas是马里兰大学生物工程系的教授，他的研究小组第一次把分子印迹技术应用于病毒的捕获，并且表明完成这项工作的耗费并不是很大。“这种去除装置可以相同的方式完成肾脏透析的全过程”。Kofinas补充说：“如果你正处于病毒感染时期，你可以去医院把血液中的病毒清除。”
    Kofinas研究小组已将这种技术应用于植物病毒和人细小病毒B19，这种病毒可导致婴幼儿的第五大疾病。此小组现今正着手于H5N1流感病毒。这种新技术成本很低，在医院和健康中心应用具有巨大的前景。Kofinas说：“如果在现有的透析仪上添加上这种装置是很容易做到的。”
    当每年苦心研制新型强抗流感疫苗的时候，水凝胶，却可作为所有病毒株的广谱过滤剂，大大减低成本。水凝胶过滤器也可作为清除某一种特殊病毒的装置加以应用。
    “分子印迹除了捕获病毒还有其他很多用途。含有水凝胶的药片经过设计后可清除血液中摄取的多余糖份，因而可以帮助糖尿病病人改善饮食。”Kofinas解释道。

来源: University of Maryland, College Park

Molecular Imprinting: Removing Viruses With a Hydrogel
Researchers have created a kind of virus sponge that could filter a patient’s blood in a process similar to kidney dialysis, removing a virus from the patient’s body.
The concept could also be used to make vaccine production more efficient and in a pill to reduce glucose levels in diabetics, among other applications. The virus sponge is based on a technology called molecular imprinting. In molecular imprinting, researchers stamp a molecule’s shape into a substance (in this case, a hydrogel—a sponge-like material). When the specific molecule filters through the hydrogel, it fits in the imprint hole and is trapped. 

The research group of Peter Kofinas, a professor in the University of Maryland’s A. James Clark School’s Fischell Department of Bioengineering, is the first to apply molecular imprinting to the capture of viruses, and to show that this approach is possible using an inexpensive hydrogel. "This virus removal device can be used the same way as a kidney dialysis machine," Kofinas continued. "If you have a viral infection, you can go to the hospital and have your blood cleaned of that virus." 

Kofinas’ team has so far used this technique on plant viruses and Human Parvovirus B19, which causes "fifth disease" in babies, and has now begun work on the H5N1 influenza virus. "This new technology could be integrated into hospitals and healthcare centres at minimal cost," according to Kofinas. Modifying existing dialysis machines to include the virus sponge technology would be relatively simple, he said. 

While a new vaccine must be developed each year for the strain of influenza that is expected to be the most potent, a hydrogel can be imprinted as a universal filter for all flu strains. However, to achieve better performance, a hydrogel filter can also be produced to catch a particular strain of the virus. 

The molecular imprinting process has many applications beyond trapping viruses. A pill containing the hydrogels could be developed to remove excess sugars when taken with food, thus helping diabetics regulate their diet, he explained. 

MEDICA.de; Source: University of Maryland, College Park