图 “鼻内口罩”的作用机制
在国家自然科学基金项目（T2225021）等资助下，中国科学院过程工程研究所魏炜研究员、马光辉研究员与王利民研究员交叉合作，在病毒气溶胶鼻内防护方面取得新进展，研究成果以“鼻内口罩用于保护呼吸道免受病毒气溶胶感染（Intranasal mask for protecting the respiratory tract against viral aerosols）”为题，2023年12月18日在线发表于《自然·通讯》（Nature Communications），论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-44134-w。
佩戴口罩是目前降低病毒气溶胶传播风险的重要举措，但口罩的防护能力不足以高效阻断病毒气溶胶传播。研究人员研制了用于病毒气溶胶防护的“鼻内口罩”，由携带正电荷的温敏型水凝胶（GEL）与表面高表达病毒受体的微米级细胞囊泡（MV）嵌合而成。该剂型通过喷鼻的方式进入鼻腔中并迅速由液态转换为凝胶态，从而在鼻腔壁处形成保护层。病毒气溶胶被吸入鼻腔时，保护层中正电荷的GEL能够拦截并吸附负电荷的病毒气溶胶颗粒，嵌合在凝胶中的MV能够进一步借助表面高表达的受体诱捕病毒进入囊泡内部使其失活，通过“拦截”和“失活”的协同作用保护鼻腔上皮细胞不被病毒感染。由于病毒的变异不会影响其与受体的结合，“鼻内口罩”对于病毒不同变异株的气溶胶均具有同等的防护效果。该策略在小鼠感染模型、人鼻腔数字模型和人呼吸道仿真模型上证明了出色的病毒气溶胶防护效果。