纳米蛋白结合空气凝胶跳出了新的抗疫药方——AirParma。采访新冠肺炎纳米盾团队NanoParma

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文|姚玉福全球疫情持续燃烧。虽然各国都研发了各种疫苗来应对，但随着病毒的变异，疫情的蔓延依然难以阻挡。当“与病毒共存”必然成为我们未来的生活，除了疫苗、口罩、酒精、次氯酸、紫外线等传统方法，我们还有其他防疫的解决方法吗？

当然有。在这次疫情中，出现了一种新型的抗病毒方法，即利用气溶胶粒子阻断病毒的传播。

气胶与感染之间的关係

根据目前的各种研究资料，经多方验证，新冠肺炎会以气溶胶为载体传播，甚至世卫组织在今年4月30日正式承认气溶胶传播也是新冠肺炎的重要传播途径。

气溶胶传播是空气中漂浮的微米级颗粒。当我们说话时，我们会从气管呼出湿气。如果是微米级的水滴或者类似PM2.5的颗粒，就会悬浮在空气中，成为我们所说的气溶胶。

气溶胶是漂浮在空气中的微米级颗粒。当我们说话、打喷嚏或咳嗽时，就会产生气溶胶。图/Pixabay中的空气凝胶浓度会根据每个人说话时呼出的气量而变化。比如打喷嚏会产生更多的空气凝胶，窃窃私语会更少。这些气凝胶通常可以悬浮在空气中几个小时，因此新冠肺炎可以被人体吸入，然后通过粘附在气凝胶上感染人类。

从气胶中斩断新冠病毒的感染路径

中山大学医学科学技术研究所副教授杨宏伟的研究团队针对新冠肺炎的空气传播方式，结合重组蛋白技术，成功制造出能阻断新冠肺炎空气传播的“空气帕玛”颗粒。这种粒子模仿ACE2(血管紧张素转换酶II)，这是新冠肺炎进入人体的关键受体。通过使用这种“诱饵”，可以在病毒进入人体之前与其结合，不仅降低了病毒与人体的ACE2受体结合后进入细胞的概率，而且这些结合的纳米颗粒会变成小水滴，迅速沉入地面，降低了被吸入的可能性，即使吸入也很难被感染。目前，这一设计已经由杨副教授后来建立的NanoParma团队成功量产。

新冠肺炎表面的00-1010多杀菌素会与宿主细胞表面的ACE2结合，然后进入宿主细胞。这意味着新冠肺炎只能通过ACE2进入细胞，而人体呼吸系统的细胞中含有很多ACE2受体，所以病毒主要感染呼吸道，然后发展成肺炎。

按照这个思路，杨副教授和他的研究团队采用了“随心所欲”的作战策略，制作了类似ACE2的诱饵。在病毒接触到人体之前，acanthin会与这种假诱饵结合。只要病毒被假诱饵困住，就很难与其他ACE2结合，所以病毒自然很难感染人体。而这个诱饵就是他们研发的“AirParma”粒子。

图/台湾省Nanoparma为这种设计提供了两大优势。第一，他不需要害怕变种病毒的出现。因为只要病毒通过ACE2进入人体，病毒就会被假诱饵诱捕，除非病毒发生变异，使其抓不到ACE2，这时仍然可以通过为变异病毒设计新诱饵来诱捕。

其次，如果有其他不同的病毒，基于上述的捕捉逻辑和生物工程的能力，只要改变诱饵设计，就可以应对不同的病毒，模块化的载体平台也可以像鱼饵的鱼竿一样更换不同的诱饵，可以说是通用性非常好的设计。

00-1010实验测试表明，“AirParma”颗粒可在半小时内与空气中67.8%的新冠肺炎结合，大大降低病毒在空气中的传播效率。此外，“空气帕尔玛”可以与雾化器配合使用，空间在运行半小时后可以有足够浓度的“空气帕尔玛”颗粒，而这些“纳米”的“空气帕尔玛”的应用空间还可以与其他设备配合使用，如空气净化器的HEPA过滤网，以加速过滤空间内的病毒，有效降低空间内人员感染的风险。

与雾化器一起使用的空气包。图/台湾省Nano Pama提供目前的“纳米盾”(AirPa

rma）已经应用在台安医院、恩主公医院、新竹马偕医院等各大医疗院所，帮助医疗人员有效降低病毒气胶传染的风险。

跨领域的延伸应用，看似简单但困难重重

杨闳蔚副教授表示，其实团队之前并不是主攻气胶研究，而是主攻奈米技术开发，这些技术的应用场景多半是在癌症治疗的环境上，但这一两年因为新冠肺炎的关係，才开始规划把原本的奈米技术转移到用在新冠肺炎的防疫上，才产生了研发「奈米盾」（AirParma）的发想。

NanoParma 团队的 CEO 林芷玮和我们补充说明，为了这个情况要特别开发，在实务上成本跟时间都偏高，所以团队就选择使用已经成熟的技术来去做设计。基本上就是把原本的技术拿来看能不能结合现在这些情况，然后利用擅长的技术来尝试着解决它。这其实也是为什么这么多国家可以快速开发疫苗的原因。

不过，开发的过程中也没有想像中的顺利，研究员龎浩翰表示，当初要从蛋白质技术转到气胶与防疫领域，对自己来说算是完全全新的概念，原本做奈米材料跟癌症治疗，是比较偏基因工程、重组蛋白还有药物输送这几个方向，这跟病毒传播可说是大相逕庭，因为癌症治疗跟药物输送是生物体内或细胞里面的事情，而现在改成必须要决战体外的世界，真的是一大挑战。除此之外，这次设计病毒饵的概念，对团队来说也是全新的尝试，在开发气胶蛋白粒子时，其中稳定性和有效性的验证都是之前完全没有接触过的领域。此次能有这样的开发成果，是团队伙伴们不懈的努力与突破换来的成就。

当然，要从学术跳到产业界也是一个很大的课题，CEO 林芷玮 表示：「每一个产品从实验室到製造，其实都是非常不容易的事。很多时候实验室里做 OK，但到製造的时候无法量产，光是参数的调整就要花不少的时间，甚至可能要打掉重练。但 AirParma 整体来说都还蛮顺利的，有趣的是一开始决定要做的时候，团队其实花比较多在做另外一项快筛的产品，但五月中台湾疫情开始爆发，这时候团队就开始想要不要把原本就有在设计的 AirParma 开始商品化，大概一个月之后就开始试量产，整个过程都蛮顺利的，也很感谢找到的合作厂商都很专业，也积极配合团队，一起帮忙做各种调整，感觉冥冥之中有种祝福，才能在一个月就能完成，真的很神奇。」

谈起疫情延续了近两年，全世界除了疫苗之外也开始有许多不同的抗疫产品出现，被问到 AirParma 与这些抗疫产品有哪些差异，CEO 林芷玮认为像现在市面上疫苗或是药物，基本上就是走与病毒直接对抗的模式，这样的模式虽然能让病毒快速被抑制，但存留下来的病毒若发生变异，也会增加在宿主体内突破疫苗或产生抗药性的风险，而 AirParma 的模式则是投其所好，病毒喜欢 ACE2 ，就给病毒这种饵去抓，被捕捉的病毒感染能力也会随之降低，也算是另类的与病毒共存。利用这套逻辑，未来只要知道那些可以气胶传播病毒喜欢什么受体，NanoParma 团队就可以设计出相应的饵给病毒，有效的阻断病毒的传播，可谓是让人类的防疫阵线，有了全新的防疫生力军。

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