Коронавирус 2 тяжелого острого респираторного синдрома (SARS-CoV-2) быстро распространился по миру после своего появления в Ухане, Китай. Быстрые темпы передачи, бессимптомные инфекции и высокий уровень смертности среди групп риска вынудили большинство стран прибегнуть к закрытию общественных мест, обязательному использованию масок и даже к запретам и запретам на домоседство

.

<img alt=" Исследование: Видимый синий свет подавляет инфекцию и репликацию SARS-CoV-2 в дозах, которые хорошо переносятся респираторной тканью человека. Изображение предоставлено: Nor Gal / Shutterstock "height =" 800 "src =" https://d2jx2rerrg6sh3.cloudfront.net/image-handler/picture/2021/10/shutterstock_1702442965.jpg "title =" Исследование: видимый синий свет предотвращает заражение и репликация SARS-CoV-2 в дозах, которые хорошо переносятся тканями дыхательных путей человека. Изображение предоставлено: Нор Гал / Shutterstock "width =" 1200 "/> ] Исследование: Видимый синий свет подавляет инфекцию и репликацию SARS-CoV-2 в дозах, которые хорошо переносятся респираторной тканью человека. Изображение предоставлено Nor Gal / Shutterstock

Хотя программы массовой вакцинации начали останавливать распространение вируса, они остановились в нескольких крупных странах. Рост тревожных вариантов, вызывающих озабоченность, гарантирует, что новые средства борьбы с болезнью по-прежнему необходимы. В статье, опубликованной в Scientific Reports исследователи из EMIT bio разработали биологический осветительный прибор (BLU), который может стерилизовать поверхности, убивая SARS-CoV-2.

Справочная информация

Ультрафиолетовый (УФ) свет эффективен при уничтожении микроорганизмов. Его часто используют в больницах в качестве инструмента для стерилизации. Многие исследования показали эффективность ультрафиолетового света, в основном ультрафиолетового излучения C, в отношении инактивации коронавирусов, которые не проникли в клетки, находясь на поверхности в виде аэрозоля или в жидкости. Когда РНК внутри вируса поглощает фотоны УФС, образуются димеры пиримидина, предотвращающие дальнейшую репликацию.

Однако ультрафиолетовый свет может также вызывать повреждение геномов млекопитающих, создавая риск мутаций и повреждений, что ограничивает использование ультрафиолетового излучения в качестве терапии. Фотобиомодуляция (ФБМ), также называемая световой терапией, использует свет в видимом спектре или ближнем инфракрасном диапазоне для инактивации РНК и ДНК-вирусов. Отсутствие эффективной осветительной платформы до сих пор не позволяло использовать ее для эффективной терапии.

Исследование

Разработанный исследователями BLU может доставлять безопасные длины волн видимого синего света с выбираемой плотностью, чтобы инактивировать SARS-CoV-2, независимо от того, находится он внутри клетки или нет. BLU содержат оптимизированные светодиодные матрицы с узкими профилями излучения. Эти матрицы могут многократно и надежно освещать аналитические планшеты выбранными дозами света. Каждая светодиодная матрица характеризуется измерением спектрального потока относительно длины волны. Они обнаружили, что светодиоды с длиной волны 405 нм показывают 16,5% потока в спектре UVA, в то время как длина волны света 425 нм почти полностью находится в диапазоне видимого света.

Чтобы определить применимость этой технологии на людях, исследователи оценили влияние BLU на трехмерные модели тканей, полученные из клеток, выделенных от одного донора. Клетки были взяты из области бронхов / трахеи, чтобы смоделировать, как эта технология может быть реалистично применена. Модели, созданные из этих клеток, имеют толщину 3-4 слоя, включая слой мукоцилиарного эпителия с мерцательной апикальной поверхностью. Они подвергались воздействию света 385, 405 и 425 нм с течением времени. Неудивительно, что воздействие света 385 нм, в основном УФА, показало сильное снижение жизнеспособности, более чем на 50% в целом. 405 нм вызывал падение на 25%, в то время как 425 нм демонстрировали небольшую способность повреждать ткань, и только самые сильные дозы показали значительную потерю жизнеспособности.

Для дальнейшего изучения эффекта массивов BLU исследователи изучили эффект 425-нм синего света на клетки Vero E6, который часто используется для оценки цитотоксических свойств потенциальных агентов против SARS-CoV-2. При плотности 1×104 и 2×104 синий свет 425 нм приводил к снижению жизнеспособности на 25-50% через 24 часа после освещения. При 4х104 клетки намного лучше переносили свет, если только не помещались на 48-луночный планшет.

После этого воздействие света 425 нм на клетки Vero E6, инфицированные SARS-CoV-2, было оценено с использованием того же метода. Даже низкие дозы света 425 нм были достаточны для снижения вирусной нагрузки, а более высокие дозы (хотя и те, которые оказывают лишь небольшое влияние на жизнеспособность неинфицированных клеток) показали снижение инфицирования на 99,9%.

Ученые также наблюдали, повлияло ли время облучения после заражения на результаты, но логарифм снижения инфицирования оставался неизменным. Аналогичные результаты наблюдались и для бета-коронавирусов, включая коронавирус 1 тяжелого острого респираторного синдрома (SARS-CoV-1) и коронавирус ближневосточного респираторного синдрома (MERS), хотя для инактивации MERS действительно требовались более высокие дозы света

.

Заключение

Исследователи подчеркивают, что эти BLU были разработаны специально, чтобы помочь создать контрмеры против SARS-CoV-2 и способности массивов подавлять как бесклеточную, так и связанную с клетками инфекцию SARS-CoV-2. Результаты были эквивалентны в двух независимых лабораториях, что свидетельствует о согласованности и надежности этой новой технологии. При снижении показателей вакцинации как в Соединенном Королевстве, так и в Соединенных Штатах и ​​появлении все большего количества вариантов, которые могут уклоняться от иммунитета и распространяться даже быстрее, чем штамм дикого типа, эта технология может быть очень полезной для помощи в прекращении глобальной пандемии

. ]