CN117919206A - 磁电驱动的磁致伸缩压电纳米颗粒在抗病毒治疗中的应用 - Google Patents

磁电驱动的磁致伸缩压电纳米颗粒在抗病毒治疗中的应用 Download PDF

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CN117919206A CN202410331583.XA CN202410331583A CN117919206A CN 117919206 A CN117919206 A CN 117919206A CN 202410331583 A CN202410331583 A CN 202410331583A CN 117919206 A CN117919206 A CN 117919206A
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张学慧
邓旭亮
宋佳
刘紫奇
李会
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Peking University School of Stomatology
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Beijing Pinoden Dental Medical Technology Co ltd
Peking University School of Stomatology
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Abstract

本发明公开磁电驱动的磁致伸缩压电纳米颗粒在抗病毒治疗中的应用，其中该磁致伸缩压电纳米颗粒包括具有压电性能的壳结构和具有磁电响应性能的核结构。本发明的磁致伸缩压电纳米颗粒通过上调多种免疫调节途径，有效增强I型干扰素表达和宿主先天免疫反应，最终抑制病毒活性，改善肝、肺组织损伤，提高生存率。此外，本发明的磁致伸缩压电纳米颗粒具有高度可控、深度穿透和非侵入性等优点，在抗病毒领域具有广泛的应用前景。

Description

磁电驱动的磁致伸缩压电纳米颗粒在抗病毒治疗中的应用
技术领域
本发明属于生物医药领域，特别是涉及磁电驱动的磁致伸缩压电纳米颗粒在抗病毒治疗中的应用。
背景技术
对人类健康而言，新出现和再出现的病毒是一种不可忽视的危害/风险，正引起越来越多的关注。病毒具有感染和在包括人类、动物、植物和微生物在内的各种生物之间传播的能力，引起各种可预测和不可预测的传染病，对社会产生深远的影响。虽然疫苗接种是控制传染性病毒性疾病的最有效方法，但仍有大量病毒缺乏预防或治疗方法。此外，部分病毒正在对目前的治疗方法产生耐药性。因此，考虑到病毒感染的严重性，开发有效的抗病毒药物或预防策略变得至关重要，这是一个迫切需要克服的挑战。
近年来，纳米颗粒研究作为一种有前景的抗病毒策略获得了相当大的关注。然而，有效治疗时间的不可控性、治疗效果的不稳定性和治疗效率低是目前抗病毒策略的不足之处。因此，有必要开发抗病毒治疗的现场控制，以解决现有治疗方法的缺点。
发明内容
为解决现有技术中至少部分技术问题，本发明提供了磁电驱动的磁致伸缩压电纳米颗粒及其在抗病毒治疗中的应用。具体地，本发明包括以下内容。
本发明的第一方面，提供磁电驱动的磁致伸缩压电纳米颗粒在用于制备抗病毒药物中的用途，其中，所述磁致伸缩压电纳米颗粒包括具有压电性能的壳结构和具有磁电响应性能的核结构。
在某些实施方案中，根据本发明所述的用途，其中，所述具有压电性能的壳结构由无机压电材料和/或有机压电材料制备得到。
在某些实施方案中，根据本发明所述的用途，其中，所述无机压电材料选自铁酸类、铌酸类、钛酸类、硅酸类和铝酸类材料中的至少一种。
在某些实施方案中，根据本发明所述的用途，其中，所述有机压电材料选自聚偏二氟乙烯、聚酯类、聚甲基丙烯酸甲酯、尼龙、聚氯乙烯、聚L-丙交酯、聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)、偏氟乙烯/三氟乙烯共聚物、偏氟乙烯/四氟乙烯共聚物、聚偏氟乙烯-六氟丙烯和聚二甲基硅氧烷材料中的至少一种。
在某些实施方案中，根据本发明所述的用途，其中，所述铁酸类材料具有以下结构：MxFe3-xOy，其中，M包括Bi、Ca、Ba、Mg和Ba中的至少一种，x为0.25至1.5的数，y为4。
在某些实施方案中，根据本发明所述的用途，其中，所述具有磁电响应性能的核结构由磁电材料制备得到。
在某些实施方案中，根据本发明所述的用途，其中，所述磁电材料具有以下结构：NaFe1-aOb，N包括Co、Mn、Zn和Ni中的至少一种，a为0.25至0.75的数，b为3。
在某些实施方案中，根据本发明所述的用途，其中，所述磁致伸缩压电纳米颗粒为铁酸钴-铁酸铋纳米颗粒。
在某些实施方案中，根据本发明所述的用途，其中，所述铁酸钴-铁酸铋纳米颗粒的粒径为100-500 nm。
在某些实施方案中，根据本发明所述的用途，其中，所述抗病毒包括以下至少之一：
(1) 抑制病毒复制；
(2) 降低病毒滴度；
(3) 激活宿主先天免疫反应；
(4) 减轻病毒导致的组织或器官损伤；
(5) 激活I型干扰素的表达。
在某些实施方案中，根据本发明所述的用途，其中，所述磁电驱动包括使用具有0.01-300 mT磁场强度的磁场处理所述磁致伸缩压电纳米颗粒。
本发明的第二方面，提供磁电驱动的磁致伸缩压电纳米颗粒在用于制备激活I型干扰素表达的药物中的用途，其中，所述磁致伸缩压电纳米颗粒包括如本发明所述的磁致伸缩压电纳米颗粒。
本发明的第三方面，提供磁电驱动的磁致伸缩压电纳米颗粒在制备和磁场疗法联合激活I型干扰素表达和/或抗病毒的药物中的用途，其中，所述磁致伸缩压电纳米颗粒包括如本发明所述的磁致伸缩压电纳米颗粒。
在某些实施方案中，根据本发明所述的用途，其中，通过向有需要受试者施予治疗有效量的磁致伸缩压电纳米颗粒和0.01-300 mT的磁场，以激活I型干扰素表达和/或实现抗病毒作用。
本发明利用CoFe2O4-BiFeO3纳米颗粒(CFO-BFO NPs)在外磁场下通过增强宿主先天免疫反应来有效地进行抗病毒治疗。在此基础上，采用水热法和溶胶-凝胶法制备了核壳结构的CFO-BFO磁电偶联纳米颗粒。CFO-BFO NPs具有较高的生物相容性。为了更好地模拟病毒对人体造成的疾病，本发明选择了与人类冠状病毒相似的小鼠肝炎病毒A59 (MHV-A59)。采用MHV感染小鼠模型进行体内研究。结果表明，CFO-BFO NPs联合磁场可抑制MHV病毒增殖从而减轻MHV感染小鼠肝脏和肺部的组织损伤，提高生存率。此外，外磁场作用下的CFO-BFO NPs能够有效激活I型IFN的表达和宿主先天免疫反应，最终抑制病毒复制。
附图说明
图1为CFO-BFO NPs的表征，其中，(a)为CFO-BFO NPs的扫描电镜，比例尺为500nm；(b, c)为CFO-BFO NPs的透射电镜，比例尺分别为100 nm和10 nm；(d)为CFO-BFO NPs的EDX元素映射图像，比例尺为50 nm；(e, f)为CFO-BFO NPs的XRD和XPS图；(g)为CFO和CFO-BFO NP的磁滞回路模式；(h)为CFO-BFO NPs的压响应振幅曲线和相位曲线；(i)为DMPO捕获的•O2−和•OH在磁场作用下的EPR谱。
图2为磁致伸缩-压电CFO-BFO NPs对体内抗病毒的影响，其中，(a)为CFO-BFO填充体磁处理示意图；(b, c)为不同处理后MHV感染小鼠的时间依赖性生存曲线和体重曲线(生存曲线：Log-rank (Mantel-Cox)检验，n = 12)。*P<0.05，**P<0.01。体重曲线：均值±SEM，双向AVONA Tukey多重比较检验，n = 12，**** P<0.0001)；(d, g)为不同处理后MHV感染小鼠的脾脏图像及统计学分析(mean±SEM，双尾非配对t检验，n = 4)，ns，无统计学意义(P>0.05，**P<0.01，***P<0.001)；(e, f)为不同处理后MHV感染小鼠肝脏图像及统计分析(mean±SEM，双尾非配对t检验，n = 4)，ns，不显著，P>0.05， *P<0.05， **P<0.01)；(h-k)为MHV感染小鼠肝脏(h)和肺部(i)的H&E染色，肝脏坏死面积(j)的统计分析，肺部炎症细胞(k)的统计分析(均值±SEM，双尾非配对t检验，n = 3)，ns，无统计学意义，P>0.05，**P<0.01，***P<0.001，****P<0.0001，比例尺分别为200 μm和500 μm)；(l-n)为不同处理后MHV-N感染小鼠肝、脾、肺组织MHV-N mRNA表达量的RT-qPCR结果(均值±SEM，双尾未配对t检验，n = 4)，ns，不显著，P>0.05，*P<0.05，**P<0.01)；(o)为不同处理方法感染MHV小鼠的血液生化检测(mean±SEM，双向AVONA Tukey多重比较检验，n = 3)，*P<0.05，**P<0.01，****P<0.0001，比例尺分别为200 μm和500 μm。
图3为磁致伸缩-压电CFO-BFO NPs体内抗病毒信号通路，其中，(a)为火山图分析与对照(未处理)组相比，经CFO-BFO加磁性处理的MHV感染小鼠肝脏组织中差异表达基因，左侧点表示下调基因，右侧点表示上调基因；(b)为与对照组(未处理组)相比，经CFO-BFO加磁处理的MHV感染小鼠肝组织中差异表达基因上调的GO数据库分析；(c, d)为与对照组(未处理组)相比，CFO-BFO加磁性处理的MHV感染小鼠肝组织中差异表达基因的GSEA；(e-n)为不同处理后MHV感染小鼠肝脏(e-i)和肺(j-n)中IFN-β、Isg56、is20、CXCL10和Isg15 mRNA表达量的RT-qPCR结果(均值±SEM，双尾未配对t检验，n = 3)，ns，不显著，P>0.05，*P<0.05，**P<0.01，***P<0.001，****P<0.0001)。
图4为CFO-BFO NPs联合磁疗体外抗病毒的生物安全性和抗病毒信号通路，其中(a)为体内磁致伸缩-压电催化疗法示意图；(b)为CCK-8分析不同浓度的CFO-BFO NPs对BMDM的影响(均值±SEM，单向AVONA Tukey多重比较检验，n = 5)，***P<0.001，****P<0.0001；(c)为CCK-8分析磁场强度和时间间隔对BMDM的影响(mean±SEM，单向AVONA Tukey多重比较检验，n = 4)；(d、e)为流式细胞术结果及体外CFO-BFO NPs的细胞摄取分析(mean±SEM，双尾未配对t检验，n = 3)，ns，无统计学意义，P>0.05，***P<0.001，****P<0.0001)；(f)为不同处理后MHV-N mRNA表达量的RT-qPCR结果(均值±SEM，双尾未配对t检验，n =4)，ns，无统计学意义(P>0.05，**P<0.01，***P<0.001)；(g)为火山图分析与对照组(未处理组)相比，经CFO-BFO加磁性处理的MHV感染的BMDM差异表达基因，左侧点表示下调基因，右侧点表示上调基因；(h)为根据GO BP数据库分析，与对照组(未处理组)相比，经CFO-BFO加磁性处理的MHV感染BMDM中差异表达基因上调；(i)为CFO-BFO加磁力组和对照组MHV感染BMDM差异表达基因的GSEA。
图5为磁致伸缩压电CFO-BFO NPs体外抗病毒信号通路的研究。(a-e)为不同处理后MHV感染BMDM组织中IFN-β、Isg56、is20、CXCL10和Isg15 mRNA表达量的RT-qPCR结果(均值±SEM，双尾未配对t检验，n = 4)，ns，无统计学意义(P>0.05，**P<0.01，***P<0.001，****P<0.0001)。(f, h)为不同处理后MHV感染的BMDM中TBK1磷酸化水平的免疫印迹分析(mean±SEM，双向AVONA Tukey多重比较检验，n = 3)，ns，无统计学意义，P>0.05，****P<0.0001)。(g, i)为核细胞质提取不同处理后MHV感染的BMDM中IRF3亚细胞定位的免疫印迹分析(均值±SEM，双向AVONA Tukey多重比较检验，n = 3)，*P<0.05，**P<0.01，****P<0.0001)，(j, k)为不同处理后MHV感染BMDM的免疫荧光染色图像及IRF3定位分析(mean±SEM，双尾未配对t检验，n = 3)，ns，无统计学意义，P>0.05，***P<0.001，比例尺为10 μm)。
图6为磁致伸缩压电CFO-BFO NPs体外抗病毒(VSV)效果，(a-e)为VSV感染的BMDM在不同治疗后，各组中VSV的数量荧光图像(a-d)及各组VSV病毒数量的流式统计结果(均值±SEM，双尾未配对t检验，n = 3，****P<0.0001，比例尺为100 μm)。
图7示出了CFO-BFO纳米粒子加磁催化作用下，不同磁场频率、强度和时间间隔下RHB降解曲线，其中RHB为罗丹明B染料。
图8示出了CFO-BFO NPs的体内生物安全性。(a)为不同浓度CFO-BFO NPs注射后14天C57BL/6J小鼠血常规和生化检查(均值±SEM，双向AVONA Tukey多重比较检验，n = 3)，(b)为相应的C57BL/6J小鼠心、肝、脾、肺、肾的H&E染色，比例尺为100 μm。
图9示出了CFO-BFO NPs在小鼠脏器中的分布。(a)为注射CFO-BFO NPs后12 h、24h和48 h小鼠心脏、肝脏、脾脏、肺和肾脏中CFO-BFO NPs的分布图像。(b)为肝、肺、肾荧光强度统计数据(均值±SEM，双尾非配对t检验，n = 3)。ns，不显著，P>0.05，*P<0.05，**P<0.01，***P<0.001)。
图10示出了流式细胞术分析CFO-BFO NPs加磁处理后MHV感染小鼠肝淋巴细胞中CFO-BFO NPs的定量分布(mean±SEM，双尾非配对t检验，n = 3)。ns，无统计学意义，P>0.05，***P<0.001，****P<0.0001)。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为具体公开了该范围的上限和下限以及它们之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所属领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
本发明的一个方面，提供磁电驱动的磁致伸缩压电纳米颗粒在用于制备抗病毒药物中的用途，其中，所述磁致伸缩压电纳米颗粒包括具有压电性能的壳结构和具有磁电响应性能的核结构。
本文中，“磁电驱动”是指本发明的纳米颗粒中的核壳结构在磁场的作用下产生相对位移从而发挥激活I型IFN的表达和/或抗病毒的作用。“磁致伸缩”是指本发明的纳米颗粒的核结构在磁场中被磁化时，会沿着磁化方向发生伸长或缩短。“压电性能”是指本发明的纳米颗粒的壳结构能够将核结构带来的机械能转换为电能。
在一个优选的实施方案中，所述磁电驱动包括使用0.01-300 mT磁场强度、0.1-100 kHz频率的磁场处理所述磁致伸缩压电纳米颗粒。磁场强度还优选为0.1-200 mT，进一步优选0.5-100 mT，更优选0.5-50 mT，最优选0.5-10 mT，例如0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、6、7、8、9、10 mT。频率还优选为0.5-50 kHz，进一步优选为1-10 kHz，例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10 kHz。
本发明中，所述具有压电性能的壳结构由无机压电材料和/或有机压电材料制备得到。在一个优选的实施方案中，所述具有压电性能的壳结构由无机压电材料制备得到。在一个更优选的实施方案中，所述无机压电材料选自铁酸类、铌酸类、钛酸类、硅酸类和铝酸类中的至少一种。在一个最优选的实施方案中，所述具有压电性能的壳结构由铁酸类材料制备得到。本发明中，铁酸类材料具有以下结构：MxFe3-xOy，其中，M包括Bi、Ca、Ba、Mg和Ba中的至少一种，其中，x为0.25至1.5的数，y为4。
本发明中，所述具有磁电响应性能的核结构由磁电材料制备得到，其中磁电材料具有以下结构：NaFe1-aOb，其中，N包括Co、Mn、Zn和Ni中的至少一种，a为0.25至0.75的数，b为3。
可以理解的是，本发明的磁致伸缩压电纳米颗粒可以含有或不含有掺杂其中的元素。当含有掺杂其中的元素时，所述掺杂其中的元素包括但不限于碳、氮、磷、硫、硅、铝、铁、钛、镍、锰、铜、银和锌中的至少一种，从而改善磁致伸缩压电纳米颗粒的压电性能和/或磁电响应性能。
在一个具体的实施方案中，所述磁致伸缩压电纳米颗粒为铁酸钴-铁酸铋纳米颗粒。
本发明中，所述铁酸钴-铁酸铋纳米颗粒的平均粒径为100-500 nm，优选200-400nm，还优选200-300 nm 进一步优选220-260 nm，最优选220-240 nm，例如220、222、224、226、228、230、232、234、236、238、240 nm。
本发明对于磁致伸缩压电纳米颗粒的制备不特别进行限定，可以采用本领域已知的方法制备具有压电性能的壳结构和具有磁电响应性能的核结构，可以理解的是，在壳结构和核结构之间、壳结构的外层以及核结构内还可以含有任意的掺杂元素或另外的层结构，以改善纳米颗粒的压电性能和/或磁电响应性能。
本发明的一个方面，提供磁电驱动的磁致伸缩压电纳米颗粒在用于制备激活I型IFN表达或提高I型IFN的量的药物中的用途。I型IFN的量或其基因的表达可采用本领域已知的任何方法进行确定，对此不特别限定。测定方法包括但不限于化学发光免疫分析、酶联免疫吸附测定、实时荧光定量PCR、基因芯片技术或免疫印迹等。本发明因此还提供一种体外促进或激活I型干扰素表达的方法，该方法用于非疾病的诊断与治疗目的，包括在体外使细胞与磁致伸缩压电纳米颗粒接触并使用具有0.01-300 mT磁场强度、0.1-100 kHz频率的磁场处理所述细胞的步骤。
本发明的一个方面，提供磁电驱动的磁致伸缩压电纳米颗粒在制备和磁场疗法联合激活I型干扰素表达和/或抗病毒的药物中的用途。
在一个优选的实施方案中，通过向有需要受试者施予治疗有效量的磁致伸缩压电纳米颗粒和0.01-300 mT的磁场，以激活I型干扰素表达和/或实现抗病毒作用。
本发明使用的术语“受试者”指任何动物(如哺乳动物)，其包括但不限于即将接受特定治疗的人类、非人灵长类动物、啮齿动物以及诸如此类。通常情况下，“受试者”和“患者”在本发明中可互换使用，都指的是受试人。
本发明所用术语“给予”、“施予”或“给药”可互换使用，是指植入、吸收、摄取、注射、吸入或以其它方式引入磁致伸缩压电纳米颗粒或含有其的药物组合物等。
本文所用术语“有效量”表示引发例如研究者或临床医师所追求的组织、系统、动物或人的生物学或药学响应的药物或药剂的量。此外，术语“治疗有效量”表示，与没有接受该量的相应受试者相比，引起疾病、病症或副作用的改进治疗、治愈、预防或减轻的量，或者使疾病或病况的进展速率降低的量。该术语在其范围内还包括有效增强正常生理功能的量。通常，本文中的有效量根据各种因素而变化，所述因素例如给定的药物或化合物、药学制剂、给药途径、疾病或病症的类型、被治疗的受试者等等，但仍然可以由本领域技术人员常规地确定。
本发明使用的术语“抗病毒”指的是在疾病或机能紊乱发生之前或之后改善这种状况。与同等条件下未经治疗的参照组相比，按照任何标准技术来衡量，这种缓解或预防程度至少是5％、10％、20％、40％、50％、60％、80％、90％、95％或100％。有益的或期望的临床结果包括但不限于以下无论是可检测还是不可检测的结果，包括症状的缓解、疾病程度的减小、疾病状态的稳定(即不恶化)、疾病进展的延迟或减缓、疾病状态的改善或缓和以及减轻(无论是部分还是全部)。“治疗”还指与不接受治疗时预期的生存期限相比所延长的生存期限。需要治疗的包括那些已经患有病症或紊乱的人，以及那些容易患有病症或紊乱的人，或者那些需要预防该病症或紊乱的人。
每一种治疗所需总剂量可分成多次或按一次剂量给药。本发明的磁致伸缩压电纳米颗粒或含有其的药物组合物可单独服用，或与其他治疗药物或对症药物合并使用并调整剂量。在一个优选的实施方案中，以上述磁场强度以每天1次，每次15-30 min，连续3天的频率进行所述磁疗。
本发明磁致伸缩压电纳米颗粒或含有其的药物组合物的施用方式没有特别限制，代表性的施用方式包括但并不限于：肌肉注射、静脉注射、静脉滴注或腹腔注射。
本发明中，“病毒”包括但不限于一般的DNA和RNA病毒以及逆转录病毒。DNA病毒的实例包括细小病毒科、乳多空病毒科、腺病毒科、疱疹病毒科、痘病毒科和嗜肝DNA病毒科。RNA病毒的实例包括但不限于小RNA病毒科、披膜病毒科、弹状病毒科、正粘病毒科、副粘病毒科、冠状病毒科、呼肠孤病毒科和线状病毒科。在一些实施方案中，包括冠状病毒科小鼠肝炎病毒(MHV)；疱疹病毒科水痘病毒属的水痘-带状疱疹病毒(VZV)、单纯疱疹病毒属的单纯疱疹病I、II型(HSV-I、II)；腺病毒科腺病毒属的腺病毒3、7型；副粘病毒科麻疹病毒属的麻疹病毒(MV)、肺病毒属的小鼠肺炎病毒、呼吸道合胞病毒(RSV)和副流感病毒-I；正粘病毒科流感病毒属的流感病毒(A3V)、流感病毒亚甲型鼠肺适应株FM1；小RNA病毒科肠病毒属的脊髓灰质炎病毒III型(PVIII)、埃可病毒6、11型(ECH06、11)、柯萨奇B族病毒3、4、5、6型(CVB3、CVB4、CVB5、CVB6)、柯萨奇病毒A16(CVA16)、新型肠道病毒71型(EV71)；冠状病毒科冠状病毒属的SARS病毒；披膜病毒科风疹病毒属的风疹病毒(RV)；弹状病毒科水泡病毒属的水泡性口炎病毒(VSV)。
实施例
本实施例示出了CFO-BFO纳米颗粒的制备。
1. 实验方法
1.1 CoFe2O4纳米颗粒的制备
通过水热法制备了CoFe2O4纳米颗粒，选用乙二醇、NaOH、FeCl3•6H2O、CoCl3•6H2O为原料，在实验过程中调节所加入的矿化剂NaOH的含量得到形貌、颗粒尺寸、磁性能稳定的CoFe2O4样品。
1.2 BiFeO3纳米颗粒的制备
BiFeO3：Bi(NO3)3•5H2O、Fe(NO3)3•9H2O、冰乙酸、乙二醇为原料通过溶胶凝胶工艺合成了BiFeO3纳米颗粒。
1.3 核壳纳米结构磁电复合材料CoFe2O4-BiFeO3的制备
核壳纳米结构：由内在的核和外在的壳两部分组成。CoFe2O4-BiFeO3是一种磁电复合材料，内层的核选用铁磁材料CoFe2O4，外层的壳则选用铁电材料BiFeO3，即在CoFe2O4纳米颗粒外层包覆上BiFeO3壳层。首先通过水热法制备性能优异的CoFe2O4纳米颗粒，接着另行配置BiFeO3前驱体溶液，随后将CoFe2O4纳米颗粒置于BiFeO3前驱体溶液中，通过超声振动减少粉末的团聚，使其在溶液中分散均匀，再干燥形成凝胶，最后进行热处理在CoFe2O4纳米颗粒外层得到结晶良好的BiFeO3壳层，即通过溶胶凝胶法在已制备的CoFe2O4纳米颗粒的表面包覆BiFeO3壳层，获得核壳纳米结构的磁电复合材料，实现样品的制备。
1.4 表征
通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、高分辨率透射电子显微镜观察材料的形貌和尺寸。采用能谱仪对CFO-BFO NPs进行元素分析。在Bruker-AXS D8 Advance粉末衍射仪上记录了CFO NPs、BFO NPs和CFO-BFO NPs的X射线衍射(XRD)图。X射线光电子能谱(XPS)在光谱仪上测量。用振动样品磁强计测量了CFO NPs和CFO-BFO NPs的磁滞回线模式。用仪器记录了压电响应力显微镜(PFM)测量。用Bruker EMX-10/12检测电子顺磁共振(EPR)谱。采用UV-3600紫外-可见-近红外分光光度计测定吸收光谱。
1.5 FITC共轭的CFO-BFO NPs
将CFO-BFO NPs加入20 mg的FITC水溶液中，混合，黑暗搅拌24 h。为了去除多余的FITC，用无菌水清洗两次FITC共轭的CFO-BFO NPs。
小鼠：选择6-8周龄雄性C57BL/6J小鼠进行动物实验，所有动物均在特定的无病原体条件下饲养。动物实验遵循北京大学医学部伦理委员会批准的方案指导(LA2023482)。
1.6 流式细胞术
将MHV感染小鼠注射FITC-CFO-BFO NPs，并在磁场(1 kHz，1.5 mT，30 min)下暴露，研究CFO-BFO NPs在肝脏中的定量分布。然后，从肝脏中分离淋巴细胞，与相应的抗体在黑暗中孵育30 min。流式细胞术对上述实验进行观察和分析。采用APC/cy7标记的抗cd11b抗体、PE标记的抗f4/80抗体、PE/cy7标记的抗cd11c抗体、APC标记的抗mhcⅡ抗体、Per·cp标记的抗cd3抗体和bv421标记的抗cd19抗体。
1.7 H&E染色
为了观察磁场的生物安全性，每天将小鼠置于磁场中(1.5 mT，1 kHz，30 min)。为了观察CFO-BFO NPs的生物安全性，将不同浓度的CFO-BFO NPs (6 mg/kg、18 mg/kg、30mg/kg、150 mg/kg)静脉注射到正常小鼠体内。然后用多聚甲醛固定各组的心、肝、脾、肺、肾。采用多聚甲醛固定四组MHV感染小鼠的肝脏和肺部5天，观察不同治疗方法的抗病毒效果。然后将主要器官标本经一系列酒精梯度脱水后包埋在石蜡中。3 μm厚的切片按照标准方案进行H&E染色。在Olympus BX53显微镜下观察图像。
1.8 血常规及血液生化试验
为观察磁场的生物安全性，将小鼠置于每天1.5 mT、1 kHz、30 min的磁场中。为了观察CFO-BFO NPs的生物安全性，将不同浓度的CFO-BFO NPs (6 mg/kg、18 mg/kg、30 mg/kg、150 mg/kg)静脉注射到正常小鼠体内。各组(NC组、纯磁组、6 mg/kg CFO-BFO NPs组、18mg/kg CFO-BFO NPs组、30 mg/kg CFO-BFO NPs组、150 mg/kg CFO-BFO NPs组)于14天采集眼角内血进行血常规检测，高速离心取血清进行血液生化检测。为研究四组MHV感染小鼠的肝功能和肾功能，取各组内眼角血，高速离心取血清进行血液生化检测。根据制造商的方案，对样品进行血常规检测。
1.9 CFO-BFO NPs在小鼠器官中的分布
将18 mg/kg FITC偶联的CFO-BFO NPs腹腔注射到正常小鼠体内，分别于12、24、48h通过活体小动物成像系统观察心脏、肝脏、脾脏、肺和肾脏的变化。采用Living Image4.3.1进行统计分析。
1.10 细胞
所有细胞实验均采用BMDM。BMDM购自上海ICell生物科技有限公司，来源于转染慢病毒SV40的原代骨髓巨噬细胞。在整个实验过程中，BMDM在含有10%胎牛血清和1%抗生素的乳清α-MEM培养基中培养，37℃，5% CO2保存。
1.11 CCK-8检测
为探讨不同浓度和磁场强度的CFO-BFO NPs对BMDM的影响，采用CCK-8技术检测生物安全性。将BMDM与不同浓度的CFO-BFO NPs在96孔板上共培养24 h，进行生物安全性检测。将BMDM置于不同磁场强度下30 min，24 h后检测。随后，在每孔中加入20 μL细胞计数试剂盒-8和180 μL培养基，在37℃黑暗条件下静置1 h，用酶标仪在450 nm波长下测定样品。
1.12 体外培养CFO-BFO NPs的细胞摄取
首先，将30 μg/mL的FITC偶联CFO-BFO NPs与BMDM共培养0、8、12和24 h。然后用PBS洗涤BMDM，去除细胞外的CFO-BFO NPs，用流式细胞术测定平均荧光强度。
1.13 RT-qPCR
体外用Trizol试剂收集MHV感染细胞。在体内用Trizol试剂采集MHV感染小鼠的肝和肺。然后，根据制造商的说明书将RNA反转录成cDNA。采用ABI 7500检测系统完成RT-qPCR。
1.14 共聚焦显微镜观察
将四组MHV感染的细胞用IRF-3抗体在4℃黑暗下孵育过夜，检测IRF-3在BMDM中表达位置的变化。各组分别添加DAPI。使用激光共聚焦显微镜对细胞进行评价。各组的荧光相对定量分析由image J 1.47完成。
1.15 病毒感染
对MHV感染的细胞，在细胞培养基中加入2×106PFU MHV-A59。对于MHV感染小鼠模型，将2×106PFU MHV-A59腹腔注射到6-8周龄雄性C57BL/6小鼠体内。
2. 结果
2.1 CFO-BFO NPs的特性研究
通过水热法和溶胶-凝胶法将BFO前驱体表面包覆在制备的CFO芯上，制备了核壳结构的CFO-BFO磁致伸缩压电NPs (CFO-BFO NPs)。根据SEM图像，CFO核心具有均匀的球形结构，大小为180-200 nm，根据扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)图像(如图1的a和b所示)，涂层后最终CFO-BFO NPs的大小为220-240 nm。TEM图像显示，CFO核心在CFO-BFO NPs中被一层BFO包裹(如图1的c所示)，说明CFO-BFO NPs具有核壳结构。通过能谱分析(EDS)对元素的分布进行了评价。Bi、Co、Fe和O均存在于CFO-BFO NPs中，且Bi在CFO核心周围分布均匀(如图1的d所示)，进一步证实了CFO-BFO NPs的核壳结构。x射线衍射(XRD)图(如图1的e所示)表明，CoFe2O4的立方尖晶石结构和BiFeO3的菱形钙钛矿相。上述两种结构都存在于CFO-BFO NPs中。x射线光电子能谱(XPS)图(如图1的f所示)，CFO-BFO NPs中元素的特征峰属于Co2p、Fe2p、Bi4p、Bi4d、Bi4f、O1s和C1s。Co2p、Fe2p、O1s、C1s特征峰可以同时出现在CFO(CoFe2O4)和CFO-BFO NPs中，Bi4p、Bi4d、Bi4f、Fe2p、O1s和C1s特征峰同时出现在BFO(BiFeO3)和CFO-BFO NPs中。采用振动样品磁强计(VSM)测量CFO和CFO-BFO NPs的初始磁化强度和磁饱和强度，检测其磁性能。典型的磁滞回线图验证了CFO和CFO-BFO NPs具有优异的外磁场响应性(如图1的g所示)。采用压电响应力显微镜(PFM)对CFO-BFO NPs的铁电性和磁电性进行了表征。利用-10至+10 V的斜坡电压扫过外加直流偏置，同步记录相位和幅值响应，可以在CFO-BFO样品的随机位置检测到局部压电响应滞后环，说明了CFO-BFO样品的压电和磁致伸缩耦合效应。典型的蝴蝶振幅曲线表明，材料的应变随外加电场的变化而连续变化，BFO壳具有极化可逆性(如图1的h所示)。根据压电效应的基本原理，压电源于非中心对称，引发氧化还原反应，产生羟基(•OH)和超氧自由基(•O2-)。同时，众所周知，BFO的压电性使得BFO和CFO-BFO在外超声作用下能够生成•OH和•O2-，而CFO则不能。因此，为了进一步确认核壳CFO-BFO样品的磁电耦合效应，采用电子顺磁共振(EPR)谱法对CFO-BFO在外磁场作用下的产物进行定性分析。5,5-二甲基-1-吡咯啉n-氧化物(DMPO)被用作•OH和•O2-的自旋捕获剂。结果表明，CFO-BFO在外加磁场作用下的•OH和•O2-特征峰(如图1的i所示)，特征峰随时间增加而增强。然而，在相同的实验条件下，DMPO在CFO-only组和BFO-only组中未能捕获•OH和•O2-。在此基础上，为了探索CFO-BFO NPs的磁电转导电位，在不同的磁场频率、强度和时间间隔下检测罗丹明B的降解。由图7可知，RHB的降解速率随着磁场频率、强度和时间间隔的增加而加快。
2.2 生物安全评估和生物分布概况
为了评价治疗方法的生物安全性，每天将一组小鼠置于磁场中。同时，其他各组小鼠静脉注射不同浓度的CFO-BFO NPs。2周时进行血常规和血生化检查，评估各组小鼠的健康状况、肝功能和肾功能。与正常对照组(NC)相比，各项指标均在正常范围内(如图8的a所示)。此外，在2周时，对各组小鼠的心、肝、脾、肺和肾进行HE染色，与NC组相比，各组小鼠的重要器官保持健康，即使在高浓度组也是如此(如图8的b所示)。血液学和HE染色结果表明，磁场和CFO-BFO NPs具有良好的体内生物安全性。此外，为了研究CFO-BFO NPs在体内的生物分布，本发明将FITC偶联的CFO-BFO NPs腹腔注射到正常小鼠体内。活体小动物成像系统显示，注射后12 h和24 h，CFO-BFO NPs在体内肝脏和肺部高度富集(如图9所示)。此外，CFO-BFO NPs也在肾脏中高度富集，并随着时间的推移而减少，因此CFO-BFO NPs最有可能通过肾脏代谢和排泄。综上所述，CFO-BFO NPs不会对重要器官造成损害，表明CFO-BFO NPs具有较高的生物安全性。
2.3 磁致伸缩压电型CFO-BFO NPs对病毒感染小鼠的抗病毒作用
为了验证磁电偶联CFO-BFO NPs在体内的抗病毒作用，采用MHV感染C57BL/6小鼠模型，研究了CFO-BFO NPs在外加磁场作用下的抗病毒活性。将感染MHV的C57BL/6小鼠随机分为4组(未处理对照组、磁场组(1 kHz, 1.5 mT)、CFO-BFO NPs组(18 mg/kg)和磁场组(1kHz, 1.5 mT)下CFO-BFO NPs组(18 mg/kg)。在小鼠感染MHV 2 h后静脉注射CFO-BFO NPs。然后在注射CFO-BFO NPs后每天进行磁场治疗(每次30分钟)(如图2的a所示)。如图2的b所示，未处理对照组、纯磁性组和CFO-BFO-only组MHV感染小鼠大部分在11天内死亡，而CFO-BFO NPs加磁性治疗组MHV感染小鼠存活率更高。各处理组MHV感染小鼠的体重曲线进一步证实，CFO-BFO NPs加磁性能通过维持MHV感染小鼠的体重来降低死亡率(如图2的c所示)。MHV感染5天后，除CFO-BFO NPs+磁处理组外，其余三组小鼠脾脏均明显增大(如图2的d和g所示)。CFO-BFO NPs+磁处理组肝脏表面仍保持光滑柔韧，而其他组肝脏宏观可见大量点状坏死，重量较轻(如图2的e和f所示)。肝脏组织的组织学分析进一步显示，与其他组相比，CFO-BFO NPs加磁处理小鼠肝脏组织损伤明显减轻(如图2的h和j所示)。此外，肝功能的血液生化检查也显示了相同的趋势(如图2的o所示)。肺组织H&E染色显示，CFO-BFO NPs加磁疗组小鼠肺泡间充血、水肿、渗出和炎症细胞减少(如图2的i、k和o所示)。RT-qPCR分析显示，CFO-BFO NPs加磁处理组MHV-N在肝脏、脾脏和肺部的相对表达量显著降低(如图2的l-n所示)。综上所述，这些结果表明CFO-BFO NPs加磁疗限制了体内病毒感染。
2.4 磁致伸缩压电CFO-BFO NPs的抗病毒活性主要取决于刺激体内I型IFN反应
为了深入分析磁致伸缩压电型CFO-BFO NPs对MHV感染的治疗作用，采用RNA-seq方法分析MHV感染小鼠肝组织中差异表达基因。聚类热图从宏观上描绘了治疗组(CFO-BFONPs加磁性)和对照组(未经处理的对照组)MHV感染小鼠肝脏组织中差异表达的基因。由火山图筛选出上调基因(如图3的a所示)，通过GO BP数据库和KEGG数据库的富集分析，观察到对病毒的防御反应和与抗病毒过程相关的多种免疫调节途径(如图3的b所示)。特别值得注意的是，在识别病毒和上调I型干扰素(IFN)中起关键作用的Rig-I样受体途径被CFO-BFO加磁处理激活(如图3的c和d所示)。鉴于I型IFN在抑制病毒复制中的重要地位，本发明研究了MHV感染小鼠肝脏和肺组织中I型IFN相关基因的mRNA相对表达水平(如图3的e-n所示)。RT-qPCR检测结果显示，CFO-BFO加磁处理后MHV感染小鼠肝脏和肺组织中IFNβ、Isg56、is20、cxcl10和Isg15的表达水平显著升高。因此，CFO-BFO加磁处理能够激活Rig-I样受体通路，上调I型IFN抑制病毒复制。
为了探讨CFO-BFO NPs在肝组织中的定量分布，分析了FITC-CFO-BFO NPs加磁处理后MHV感染小鼠的肝脏淋巴细胞。流式细胞术结果显示，巨噬细胞(CD11b+F4/80+)和树突状细胞(CD11c+MHCⅡ+)数量相同，均在40%左右。T细胞(CD3+)和B细胞(CD19+)的数量约为20%(如图10所示)。
2.5 磁致伸缩压电型CFO-BFO NPs在病毒感染细胞中的抗病毒作用
如图4所示，采用BMDM进行细胞实验。BMDM与CFO-BFO NPs共培养12 h后暴露于磁场中。然后将MHV-A59加入BMDM培养基12 h后磁场中，36 h收集细胞(如图4的a所示)。为了验证CFO-BFO NPs在细胞中的生物安全性，将不同浓度的CFO-BFO NPs与BMDM共培养24 h，当CFO-BFO NPs浓度低于50 μg/mL时，CFO-BFO NPs对BMDM的增殖几乎没有影响(如图4的b所示)。因此，CFO-BFO NPs具有较高的细胞相容性，采用30 μg/mL CFO-BFO (CFO-BFO NPs浓度为30 μg/mL)进行细胞实验。根据图7的研究结果，采用CCK-8法检测磁场对细胞的影响。如图4的c所示，磁场对细胞的生物活性几乎没有影响。为了确定共孵育后CFO-BFO NPs在BMDM中的定量分布，采用流式细胞术评估FITC偶联CFO-BFO NPs的细胞摄取情况。共孵育8 h后荧光信号显示的吞噬率高达98.9%(图4d)，共孵育12 h后平均荧光强度稳定(如图4的e所示)。此外，RT-qPCR分析表明，CFO-BFO NPs加磁性处理抑制了MHV的复制，并使BMDM中的MHV滴度降低了60%(如图4的f所示)。为了分析磁致伸缩压电型CFO-BFO NPs对病毒感染细胞的治疗效果，利用RNA-seq技术深入分析了MHV感染的BMDM中差异表达的基因。通过火山图筛选出了上调基因(如图4的g所示)，通过GO BP数据库的富集分析，发现了上调基因与抗病毒过程相关的多种病毒通路的检测和防御，特别是RIG-I信号通路(如图4的h所示)。如图4的i所示的基因集富集分析(GSEA)结果与图4的h一致。总之，本发明的数据揭示了CFO-BFO加磁在体外可能通过上调RIG-Ⅰ样受体途径实现抗病毒。
2.6 磁致伸缩-压电型CFO-BFO NPs在体外病毒感染过程中刺激I型IFN反应
RIG-I样受体通路的上调被认为在I型IFN的表达中占据中心位置。因此，采用RT-qPCR法检测MHV感染细胞中I型IFN相关基因mRNA相对表达水平。与体内实验结果一致(如图2的a-n所示)，在MHV感染的BMDM中，与其他组相比，CFO-BFO加磁性处理的IFNβ、Isg56、Isg20、CXCL 10和Isg15的表达水平显著升高(如图5的a-e所示)。TBK1和IRF3在I型IFN(宿主先天免疫)的转录激活中起着至关重要的作用。一般来说，TBK1在自磷酸化后被激活，进而促进IRF3的激活。激活的IRF3导致核易位，启动I型IFN的表达，诱导各种抗病毒基因的转录。如图5的f和h所示，免疫印迹分析显示，CFO-BFO加磁处理MHV感染的BMDM中TBK1磷酸化水平显著升高。此外，本发明证实了CFO-BFO NPs加磁性是否影响细胞中IRF3的核转运。IRF3的免疫印迹分析(如图5的g和i所示)和免疫荧光染色图像(如图5的j和k所示)显示，与其他处理组相比，CFO-BFO加磁性处理的MHV感染的BMDM中IRF3的核积累。综上所述，这些结果证实了CFO-BFO NPs加磁在调节I型IFN和宿主先天免疫中的刺激作用。
2.7 磁致伸缩-压电型CFO-BFO NPs对除MHV-A59以外的病毒的抗病毒效果
为了探究CFO-BFO NPs对除了MHV-A59以外的病毒的抗病毒效果，本发明用VSV病毒感染了BMDM，对在不同治疗组的VSV进行了荧光拍照(如图6的a-d所示)及相应的流式细胞术统计(如图6的e所示)，结果显示，只有当CFO-BFO NPs加磁场治疗组可以有效控制病毒的复制，其余三组之间无差异，因此本发明的磁致伸缩压电型的CFO-BFO NPs也具有抗VSV病毒复制和感染的效果。
3. 讨论和结论
开发磁致伸缩压电纳米粒子抗病毒疗法是一个值得关注的问题。在本发明中，磁致伸缩压电CFO-BFO NPs被设计用于抗病毒治疗。通过溶胶-凝胶法将BFO前驱体表面涂覆在制备的CFO芯上，制备出核-壳结构的CFO-BFO磁致伸缩压电NPs。本发明成功制备了大小为220-240 nm的均匀球形CFO-BFO NPs，其核心是大小为180-200 nm的均匀CFO。TEM和EDS图像显示球形CFO被一层BFO相对均匀包裹，表明CFO-BFO NPs具有核壳结构。CFO-BFO NPs的XRD图谱中只有两相(如图1的e所示)，分别是尖晶石结构的CFO和钙钛矿结构的BFO，说明CFO和BFO以两相复合CFO-BFO NPs的形式成功合成。XPS光谱中元素的特征峰(如图1的f所示)的位置与之前的报告一致。VSM的磁滞回线图(如图1的g所示)和PFM的压响应振幅曲线和相位曲线图(如图1的h所示)表明，CFO-BFO NPs具有压电和磁电耦合。此外，CFO-only、BFO-only、CFO-BFO NPs的EPR光谱进一步证明了CFO-BFO NPs是压电的，来自于壳体BFO，并具有磁电耦合。从RhB的降解曲线可以看出，增加磁场频率、强度和时间间隔可以使CFO-BFO的磁电转导量累积(如图7所示)。以上结果表明，磁电耦合的CFO-BFO NPs是通过核心CFO和壳层BFO的协同作用形成的。此外，血液学测试和HE染色表明，CFO-BFO NPs在体内具有较好的生物安全性(如图8所示)。同时，本发明的CFO-BFO NPs主要分布于肝脏和肺组织，并通过肾脏代谢(如图9所示)。
基于CFO-BFO NPs优异的生物安全性，利用MHV感染C57BL/6小鼠模型，在体内评价磁致伸缩-压电催化CFO-BFO NPs的抗病毒活性。一般来说，MHV-A59导致肝脏参数异常并伴有体重减轻，严重时可导致死亡。根据时间依赖性生存曲线和相应的体重曲线，与其他治疗相比，CFO-BFO加磁治疗MHV感染小鼠的存活率更高，体重减轻更少(如图2的b和c所示)。同时，CFO-BFO加磁治疗后MHV感染小鼠的肝脏和脾脏形态也更接近健康。脾脏肿大可能与其他治疗组各种炎症细胞的免疫应答有关。因此，磁致伸缩-压电催化CFO-BFO NPs可以更好地保护肝脏免受病毒攻击，提高存活率。CFO-BFO NPs加磁处理后MHV感染小鼠的ALT、AST和ALP显著降低与肝功能相关，也证实了上述结论。MHV感染通常会引起组织损伤。然而，H&E染色显示，与其他处理组相比，CFO-BFO NPs加磁性处理的MHV感染小鼠肝组织坏死减少，肺组织炎症细胞减少。此外，CFO-BFO NPs加磁处理后，肝、脾和肺组织中MHV-A59的滴度明显降低。因此，磁致伸缩-压电催化CFO-BFO NPs限制了MHV-A59在肝脏、肺和脾脏中的复制，最终产生抗病毒作用并降低了死亡率。此外，本发明发现，与对照组相比，CFO-BFO NPs加磁处理可诱导MHV感染小鼠肝脏中抗病毒相关通路的上调。值得注意的是，RIG-Ⅰ样受体通路的上调与抗病毒活性高度相关。根据最近的研究，当RIG-I被来自病毒的RNA激活时，它会调节I型IFN的表达，从而刺激宿主的先天免疫反应，最终达到抑制病毒复制的目的。因此，基于RNA-seq结果，本发明检测到，在MHV感染小鼠的肝脏和肺组织中，CFO-BFO NPs磁性处理后，I型IFN相关基因的mRNA表达水平显著增加。综上所述，CFO-BFO NPs加磁性在抗病毒活性中发挥核心作用，通过激活RIG-Ⅰ样受体途径和增强宿主先天免疫反应来限制病毒在体内的传播。
由于CFO-BFO NPs在肝组织中主要被巨噬细胞吞噬，所以本发明选择BMDM进行体外实验。与体内实验结果一致，CFO-BFO NPs与磁场具有较高的细胞相容性。然后，本发明证实大部分CFO-BFO NPs在共培养8 h后被BMDM吞噬。与动物实验结果相似，用CFO-BFO NPs加磁处理MHV感染的BMDM后，病毒滴度降低，这与RIG-I信号通路上调有关。近年来的研究表明，RIG-I样受体通路的上调在增强宿主先天免疫中起着至关重要的作用。正如本发明所设想的那样，尽管I型IFN相关基因在不同的治疗组中都有表达，但与其他治疗组相比，CFO-BFO+磁场治疗组的表达水平明显增加。此外，本发明检测了RIG-I样受体通路中TBK1和IRF3的表达，它们参与了I型IFN的转录激活。免疫印迹分析和免疫荧光结果显示，与其他处理相比，磁致伸缩压电型CFO-BFO NPs提高了TBK1的磷酸化水平，从而促进了IRF3的核易位。IRF3的核易位为I型IFN激活提供了进一步的证据。综上所述，本发明的数据强烈地确定了磁致伸缩压电CFO-BFO NPs通过增强宿主免疫反应来发挥抗病毒作用/功能。
此外，为了探究CFO-BFO NPs对除了MHV-A59以外的病毒的抗病毒效果，本发明还采用VSV病毒感染了BMDM，结果显示，只有当CFO-BFO NPs加磁场治疗组可以有效控制病毒的复制，其余三组之间无差异，因此本发明的磁致伸缩压电型的CFO-BFO NPs也具有抗VSV病毒复制和感染的效果。
综上所述，本发明设计了具有高生物安全性的磁致伸缩压电型CFO-BFO NPs用于抗病毒治疗。磁致伸缩压电型CFO-BFO NPs通过上调多种免疫调节途径，特别是RIG-I样受体途径，有效增强I型IFN表达和宿主先天免疫反应，最终抑制病毒活性。同时，本发明的磁致伸缩压电型CFO-BFO NPs显著改善肝、肺组织损伤，提高生存率。本发明的磁致伸缩压电纳米粒子治疗作为一种高度可控、深度穿透和非侵入性的治疗方法，增强了宿主抗病毒免疫反应，为未来的抗病毒药物治疗提供了充分的战略保证。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应对理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换。而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.磁电驱动的磁致伸缩压电纳米颗粒在用于制备抗病毒药物中的用途，其特征在于，所述磁致伸缩压电纳米颗粒包括具有压电性能的壳结构和具有磁电响应性能的核结构，所述壳结构由无机压电材料和/或有机压电材料制备得到，所述核结构由磁电材料制备得到。
2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述无机压电材料选自铁酸类、铌酸类、钛酸类、硅酸类和铝酸类材料中的至少一种；所述有机压电材料选自聚偏二氟乙烯、聚酯类、聚甲基丙烯酸甲酯、尼龙、聚氯乙烯、聚L-丙交酯、聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)、偏氟乙烯/三氟乙烯共聚物、偏氟乙烯/四氟乙烯共聚物、聚偏氟乙烯-六氟丙烯和聚二甲基硅氧烷材料中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的用途，其特征在于，所述铁酸类材料具有以下结构：MxFe3-xOy，其中，M包括Bi、Ca、Ba、Mg和Ba中的至少一种，x为0.25至1.5的数，y为4。
4.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述磁电材料具有以下结构：NaFe1-aOb，N包括Co、Mn、Zn和Ni中的至少一种，a为0.25至0.75的数，b为3。
5.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述磁致伸缩压电纳米颗粒为铁酸钴-铁酸铋纳米颗粒；
其中，所述铁酸钴-铁酸铋纳米颗粒的粒径为100-500 nm。
6.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述抗病毒包括以下至少之一：
(1) 抑制病毒复制；
(2) 降低病毒滴度；
(3) 激活宿主先天免疫反应；
(4) 减轻病毒导致的组织或器官损伤；
(5) 激活I型干扰素的表达。
7. 根据权利要求1-6任一项所述的用途，其特征在于，所述磁电驱动包括使用具有0.01-300 mT磁场强度的磁场处理所述磁致伸缩压电纳米颗粒。
8.磁电驱动的磁致伸缩压电纳米颗粒在用于制备激活I型干扰素表达的药物中的用途，其特征在于，所述磁致伸缩压电纳米颗粒包括上述任一项权利要求所述的磁致伸缩压电纳米颗粒。
9.磁电驱动的磁致伸缩压电纳米颗粒在制备和磁场疗法联合激活I型干扰素表达和/或抗病毒的药物中的用途，其特征在于，所述磁致伸缩压电纳米颗粒包括上述任一项权利要求所述的磁致伸缩压电纳米颗粒。
10. 根据权利要求9所述的用途，其特征在于，通过向有需要受试者施予治疗有效量的磁致伸缩压电纳米颗粒和0.01-300 mT的磁场，以激活I型干扰素表达和/或实现抗病毒作用。
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