Les chercheurs développent un nouveau masque intranasal pour protéger les voies respiratoires des aérosols viraux

Les chercheurs développent un nouveau masque intranasal pour protéger les voies respiratoires des aérosols viraux

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Des chercheurs de deux laboratoires clés d’État de l’Institut d’ingénierie des procédés (IPE) de l’Académie chinoise des sciences ont développé un nouveau masque intranasal pour protéger les voies respiratoires des aérosols viraux. Il a montré une protection satisfaisante dans un modèle de souris, un modèle nasal humain numérique et un modèle de voies respiratoires humaines.

L’étude a été publiée dans Communications naturelles.

Les maladies infectieuses respiratoires ont un impact considérable sur la santé publique mondiale. La propagation de ces maladies infectieuses repose en grande partie sur la transmission d’aérosols vers les voies respiratoires. L’utilisation de masques faciaux constitue un effort de santé publique important pour réduire les taux d’infections respiratoires. Cependant, l’efficacité des masques n’est pas suffisante pour les personnes à haut risque.

Pour augmenter la protection contre les aérosols viraux, les chercheurs ont conçu un masque intranasal (MV@GEL) qui comprend un hydrogel thermosensible chargé positivement et des vésicules microdimensionnelles dérivées de cellules comportant des récepteurs viraux.

“Le masque intranasal peut être pulvérisé dans la cavité nasale à température ambiante et se transforme rapidement de l’état liquide à l’état de gel à température corporelle. À l’intérieur de la cavité nasale, l’hydrogel chargé positivement peut intercepter les aérosols viraux chargés négativement présents dans le flux d’air. , tandis que le récepteur sur les vésicules peut interagir avec le virus libéré par les aérosols viraux vers MV@GEL, assurant ensuite le piégeage du virus pour l’inactivation », a déclaré le professeur Ma Guanghui de l’IPE.

En affichant les récepteurs viraux correspondants, les masques intranasaux ont montré une protection satisfaisante de la cavité nasale et des poumons des souris contre les aérosols du SRAS-CoV-2 ou du virus de la grippe A.

À l’aide d’images tomodensitométriques de la cavité nasale humaine, les chercheurs ont construit un modèle numérique de la cavité nasale humaine avec lequel effectuer une simulation informatique de la dynamique des fluides.

« Le résultat de la simulation a montré que le masque intranasal pouvait intercepter 93,2 % des particules d’aérosol viral dans la cavité nasale, empêchant ainsi ces particules d’aérosol viral de pénétrer dans les poumons en aval », a déclaré le professeur Wang Limin de l’IPE.

De plus, les chercheurs ont utilisé la technologie d’impression 3D pour fabriquer un appareil simulant la cavité nasale humaine. Il a ensuite été connecté à une culture d’organoïdes pulmonaires humains et a fourni un flux d’air respiratoire par une pompe, servant ainsi de modèle intégré des voies respiratoires humaines.

En utilisant ce modèle intégré, qui reproduisait anatomiquement une cavité nasale humaine et imitait fidèlement une infection dans le poumon humain, les chercheurs ont confirmé la puissante protection offerte par MV@GEL contre les aérosols viraux et la grande pertinence d’un masque intranasal chez l’homme.

“Le masque intranasal de notre étude peut fournir une large protection contre de multiples aérosols à variantes virales. En effet, la liaison du virus et du récepteur viral est indépendante de la mutation”, a déclaré le professeur Wei Wei de l’IPE. “Considérant que le récepteur viral sur la vésicule pourrait être facilement modifié, notre système MV@GEL a le potentiel prometteur d’être une plate-forme flexible contre divers aérosols viraux.”

Un évaluateur de Communications naturelles a qualifié la recherche de “très intéressante et passionnante” et a déclaré que “la stratégie proposée pourrait améliorer considérablement la prévention de ces maladies infectieuses et avoir un impact important sur la santé publique”.

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