ウイルスパンデミックの時代のハードナノマテリアル

Hard Nanomaterials in Time of Viral Pandemics.

• Giacomo Reina
• Shiyuan Peng
• Lucas Jacquemin
• Andrés Felipe Andrade
• Alberto Bianco

抄録

SARS-Cov-2パンデミックは2020年の間に世界的に広がっており、この10年間の不確実なスタートを設定しています。多くの政府が行っている感染抑制策は非常に厳しいものであり、家庭のロックダウンや工業生産の停止など、第二次世界大戦後最大の危機となっています。また、自然の野生地での継続的な植民地化は、未知のウイルスの貯蔵庫に触れ、伝染病の拡大を引き起こす可能性があります。SARS-Cov-2以外にも、最近ではH2N2、H3N3インフルエンザ、HIV、SARSなどのパンデミックが発生しており、MERSやエボラなどはまだパンデミック前の段階と考えられています。硬質ナノ材料（HNM）は最近、抗菌剤として使用されており、ウイルス感染症と戦うための次世代の薬剤となる可能性がある。HNMは、初期段階（消毒、侵入阻害）および中間段階（宿主細胞内）で感染を阻止することができ、免疫応答を緩和することもできる。本研究では、抗ウイルス剤としての応用に焦点を当てている。特に、それぞれのHNMの作用機序、生物学的アウトプット、限界について、物質化学的な観点から体系的に提示し、分析する。また、抗ウイルス活性については、異なるパンデミックウイルスとの関連で議論する。HNMの研究はまだ初期段階にあるが、次の時代には急速に発展していくと思われる。

SARS-Cov-2 pandemic has spread worldwide during 2020 setting up an uncertain start of this decade. The measures to contain infection taken by many governments have been extremely severe imposing people home lockdown and industrial production shutdown, making this the biggest crisis after the second world war. Additionally, the continuous colonization of wild natural lands may touch unknown virus reservoirs causing the spread of epidemics. Apart from SARS-Cov-2, the recent history has seen the spread of several viral pandemics such as H2N2 and H3N3 flu, HIV, SARS, while MERS and Ebola viruses are considered still in a pre-pandemic phase. Hard nanomaterials (HNMs) have been recently used as antimicrobial agents, potentially being next generation drugs to fight viral infections. HNMs can block infection at early (disinfection, entrance inhibition) and middle (inside the host cells) stages being also able to mitigate the immune response. This review is focused on the application of HNMs as antiviral agents. In particular, mechanisms of actions, biological outputs and limitations for each HNM will be systematically presented and analyzed from a material chemistry point-of-view. The antiviral activity will be discussed in the context of the different pandemic viruses. We acknowledge that HNM antiviral research is still at its early stage, however, we believe that this field will rapidly blossom in the next period.