Tecnologia De Combate Ao COVID-19: Nano Ideias Inovadoras Sobre Prevenção, Diagnóstico E Tratamento

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Tecnologia De Combate Ao COVID-19: Nano Ideias Inovadoras Sobre Prevenção, Diagnóstico E Tratamento

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A. Introdução

 

Considerando o atual surto de coronavírus, além de ficar em casa, as pessoas precisam de outros itens para impedir a propagação dessa doença respiratória. Vários produtos de nanotecnologia estão disponíveis para equipar pessoas no combate ao COVID-19. Embora seja necessário empregar máscaras respiratórias e luvas aprimoradas com nanopartículas ou nanofibras para proteção externa e limitar o número de pessoas expostas a riscos potenciais. Os sabonetes, sanitizantes, desinfetantes, xampus e detergentes, compostos por nanomateriais antivirais e antibacterianos, podem ser usados como proteção interna no combate a esta pandemia. Grafeno, nanodiamante, nanofibras de polímeros (por exemplo, poliacrilonitrila) e nanopartículas como prata, dióxido de titânio e óxido de cobre são comumente incorporadas nessas categorias de produtos para contribuir com estas  habilidades.

A demanda esmagadora por produtos nanoativados ou nanoreforçados, como roupões, aventais, esfregões, e roupas protetivas, desencadeou uma corrida entre os centros de saúde. Outros bens, também muito requisitados, como sistemas de filtragem de ar que contêm filtros de ar particulado de alta eficiência (HEPA), desempenham um papel central na captura de bactérias, esporos de mofo e vírus para impedir a contaminação do ar nos hospitais. Esses sistemas, ativados pela luz UV com base em absorvedores nanoestruturados, são certificados para filtrar a maioria das infecções transmitidas pelo ar  em até 3 nm. O primeiro purificador de ar fotocatalisador molecular já funciona com base em uma reação química entre as nanopartículas e os poluentes sob a presença de luz UV. Além disso, sistemas de ponta baseados em filtragem elétrica removem partículas ultrafinas até 0,3 nm, usando um choque elétrico. Este sistema de ventilação não contém filtros que podem ficar obstruídos, portanto, a eficiência da purificação permanece alta o tempo todo.

Como muitas nações do mundo estão lidando com um número crescente de casos de coronavírus, os testes de suspeitos de portadores do COVID-19  também estão sendo intensificados. Um amplo espectro de kits de detecção está em linha de produção, dentre os quais o inovador teste rápido baseado em nanoouro pode aliviar a tensão causada pela pandemia de COVID-19 nos sistemas de saúde. Também estão disponíveis comercialmente sequenciadores portáteis de DNA / RNA de bolso, compostos por até 512 canais de nanoporos.

Algumas empresas de biotecnologia estão se esforçando para alavancar a nanotecnologia, auxiliada por nanotransportadores e nanolipossomos, no desenvolvimento de um candidato à vacina para o novo coronavírus, baseando-se em várias abordagens, todas sendo testadas em ensaios clínicos. O uso da plataforma de tecnologia de nanopartículas de proteína recombinante para gerar antígenos derivados da proteína espinho (S) da superfície do coronavirus, é outra tecnologia emergente disponível para aprimorar as respostas imunes contra o COVID-19, próxima de ser lançada no mercado.

 

Aqui estão as novidades mais recentes sobre nanoprodutos para o combate ao COVID-19:

 

 

 

 

B. Prevenção


1. Candidatos
à Vacina


1.1. Vacina Baseada em RNA


mRNA-1273 (vacina mRNA) | Em avaliação clínica / em etapa regulatória

  • Tipo de candidato à vacina: mRNA encapsulado em nanopartículas lipídicas (LNP)
  • Desenvolvedor: Moderna Inc
  • Estágio atual da avaliação clínica / nível regulatório: Fase 1

O mRNA-1273 é uma vacina de mRNA contra o SARS-CoV-2 codificado para uma prefusão estabilizada da proteína espinho (S), que foi selecionada pela Moderna em colaboração com pesquisadores do Centro de Pesquisa de Vacinas (VRC) do Instituto Nacional de Alergia e Doenças Infecciosas (NIAID), uma parte do Instituto Nacional de Saúde dos Estados Unidos (NIH). A tecnologia de mRNA geralmente emprega abordagens de liberação de drogas baseadas em nanopartículas. Nesta tecnologia, o trecho de RNA necessário para a preparação da vacina é primeiro sintetizado e depois incorporado em nanopartículas lipídicas (LNP). O mRNA-1273 consiste em uma substância farmacêutica de mRNA fabricada em LNPs, composta pelo lipídeo ionizável proprietário, SM-102 e 3 lipídios disponíveis comercialmente, colesterol, DSPC e PEG2000 DMG.

Mais informações:
Primeiros ensaios clínicos em seres humanos

Colaboração para desenvolver a tecnologia mRNA
A vacina contra o coronavírus da Moderna
Estudo de segurança e imunogenicidade

 

Vacina terapêutica auto-replicante à base de RNA | Em avaliação pré-clinica / Em etapa regulatória

  • Tipo de candidato à vacina: Sistemas de entrega de nanopartículas de RNA auto-replicantes
  • Nanotecnologia aplicada: Sistema de entrega não viral de nanopartículas (LUNAR) para produzir proteínas dentro do corpo humano
  • Desenvolvedor: Arcturus

A plataforma de tecnologia STARR™ combina o RNA auto-replicante com o LUNAR®, um sistema líder de liberação não viral de nanopartículas, para produzir proteínas dentro do corpo humano. Devido à resposta imunológica superior e a capaciade de expressão sustentada de proteínas, espera-se que a tecnologia STARR ™ da Arcturus produza a resposta vacinal em doses muito menores, comparadas as vacinas tradicionais de mRNA. Isso aumentaria à capacidade de tratar muito mais pessoas com um único lote de produção fabricado em Boas Práticas de Fabricação (BPF), aumentando assim a eficiência e reduzindo o tempo necessário para produzir quantidades suficientes de vacina para grandes populações. O desenvolvimento de uma vacina COVID-19 se baseará na tecnologia STARR™ da empresa e aproveitará uma plataforma exclusiva desenvolvida na Duke-NUS, permitindo a rápida triagem de vacinas quanto à eficácia e a segurança.

Mais informação:
Arcturus desenvolve uma vacina (COVID-19) usando a tecnologia STARR™

Plataformas tecnológicas proprietárias da Arcturus

 

 

1.2. Vacina Baseada em Vetores Virais


Ad5-nCoV | Em avaliação clínica / em etapa regulatória

  • Tipo de candidato à vacina: Vector Adenovírus Tipo 5
  • Nanotecnologia aplicada: Projeto de um vetor viral em nanoescala para administrar um agente vacinal
  • Desenvolvedor: CanSino Biological Inc , Instituto de Biotecnologia de Pequim
  • Estágio atual da avaliação clínica / nível regulatório: Fase 2

Ad5-nCoV é um candidato à vacina geneticamente modificado com o adenovirus tipo 5 com defeito de replicação que funciona como vetor para expressar a proteína espinho (S) da superfície  do SARS-CoV-2, que pretende ser usado para prevenir a doença causada pela nova infecção por coronavírus. O Ad5-nCoV é uma plataforma de tecnologia de vacina de vetor viral baseada em adenovírus desenvolvida pela Cansino, que utiliza adenovírus como vetores virais para entregar antígenos de vacina à células humanas. Anteriormente, esta plataforma tecnológica era essencial para permitir que Cansino traduzisse sua vacina contra a doença do vírus Ebola.

Mais informações:
Vacina chinesa contra o coronavírus

Registro de ensaio clínico Chinês

 

COVID-19 Janssen Vaccine | Em avaliação pré-clinica / Em etapa regulatória

  • Tipo de candidato à vacina: Vacina à base de virossoma
  • Nanotecnologia aplicada: Projeto de um vetor viral em nanoescala para administrar um agente vacinal
  • Desenvolvedor: Janssen Pharmaceutical Companies da Johnson & Johnson

O programa de vacinas da Janssen utilizará as tecnologias Janssen AdVac® e PER.C6® que fornecem a capacidade de aumentar rapidamente a produção de um candidato ideal à vacina. A empresa está aproveitando sua tecnologia comprovada de vacinas que também é aplicada no desenvolvimento de suas vacinas contra o Ebola (que também utiliza sua tecnologia MVA-BN®), vacinas contra o Zika, o RSV e o HIV. O AdVac é uma tecnologia baseada no desenvolvimento e produção de vetores de adenovírus (portadores de genes). Pode ser usado em conjunto com a tecnologia PER.C6® para desenvolver vacinas recombinantes contra doenças infecciosas com risco de vida.

Mais informações:
Compromisso de mais de US $ 1 bilhão em pesquisa e desenvolvimento

Colaboração para desenvolver uma vacina
Capacidades e tecnologias de vacinas

 

TNX-1800, TNX-1810, TNX-1820 and TNX-1830 Vaccines | Em avaliação pré-clinica / Em etapa regulatória

  • Tipo de candidato à vacina: Vacina baseada em virossomas (Plataforma de Vacinas contra Vírus da Varicela (Catapora))
  • Nanotecnologia aplicada: Projetando um vetor viral em nanoescala para administrar um agente vacinal
  • Developer: Tonix Pharmaceuticals Holding Corp.

O TNX-1800 baseia-se na plataforma proprietária de vacina contra a catapora da Tonix, projetada para expressar a proteína de superficie (S) do SARS-CoV-2. Acredita-se que a varicela (catapora) tenha potencial para servir como vetor de vacinas para proteger contra outros agentes infecciosos. A nova colaboração de pesquisa desenvolverá e testará uma potencial vacina com varicela (catapora) modificada que expressa proteína do vírus capaz de proteger contra o virus que causa o COVID-19. A parceria desenvolverá os três candidatos à vacina, denominados TNX-1810, TNX-1820 e TNX-1830, que são baseados na plataforma do vetor da varicela e projetados para expressar vários antígenos SARS-CoV-2. Os ortopoxvírus, como a varicela, induzem imunidade inata, adaptativa forte e imunidade duradoura às células T. Eles projetaram o TNX-1810, TNX-1820 e TNX-1830 para expressar e induzir imunidade às proteínas SARS-CoV-2 que são diferentes da proteína espinho (S).

Mais informações:
Tonix licencia três candidatos à vacina COVID-19

Plataforma de vacina contra o vírus da varicela (catapora)

 

 

1.3. Vacina Baseada Em Subunidades De Proteínas


NVX-CoV2373 | Em avaliação pré-clinica / Em etapa regulatória

  • Tipo de candidato à vacina: Recombinant protein nanoparticle vaccine
  • Nanotecnologia aplicada: Projeto das proteínas F recombinantes para auto-montagem em construções de nanopartículas que se aproximam do tamanho do vírus RSV
  • Desenvolvedor: Novavax, Inc.

A Novavax criou os candidatos à vacina COVID-19 usando sua plataforma proprietária de tecnologia de nanopartículas de proteínas recombinantes para gerar antígenos derivados da proteína espinho (S) da superfície do coronavírus. A Novavax espera utilizar seu adjuvante proprietário Matrix-M™ com o seu candidato à vacina do COVID-19 para melhorar as respostas imunes. Na Matrix-M™, as frações de saponina purificadas são misturadas com colesterol sintético e fosfolípido para formar partículas estáveis que podem ser prontamente formuladas com uma variedade de antígenos de vacina. Os adjuvantes à base de saponina atuam em parte estimulando a entrada de células apresentadoras de antígenos no local da injeção e melhorando a apresentação de antígenos nos linfonodos locais.

Mais informações:
Tecnologia de vacina para nanopartículas

Novavax recebe US$ 4 milhões da CEPI
Início do primeiro ensio clínico em humanos até meados de maio
Nanopartículas de proteínas recombinantes

 

1c-SApNP vaccine platform technology | Em avaliação pré-clinica / Em etapa regulatória

  • Tipo de candidato à vacina: Nanopartículas de proteínas recombinantes
  • Nanotecnologia aplicada: Nanopartículas de proteína por auto-montagem
  • Desenvolvedor: Ufovax LLC

A empresa ampliou com sucesso sua tecnologia patenteada de plataforma de vacina de nanopartículas de proteína por auto-montagem (1c-SApNP) para uma vacina contra o coronavírus SARS-CoV-2. O protótipo da vacina apresenta proteína espinhos (S) do SARS-CoV-2 que se projetam de uma estrutura de nanopartículas de proteína. Como uma partícula semelhante ao vírus (VLP), a vacina de nanopartículas induziria o sistema imunológico a gerar rapidamente anticorpos para neutralizar (desativar) o coronavírus, oferecendo proteção ao receptor contra o verdadeiro vírus SARS-CoV-2.

Mais informações:
Ufovax formula vacina COVID-19

A tecnologia da plataforma 1c-SApNP

 

Plataforma de fixador molecular | Em avaliação pré-clinica / Em etapa regulatória

  • Tipo de candidato à vacina: Plataforma de fixador molecular de proteína espinho estabilizada
  • Nanotecnologia aplicada: Auto-montagem de um polipeptídeo para formar uma fusão de vírus envelopado artificial com complexo de proteínas
  • Desenvolvedor: University of Queensland

A tecnologia foi projetada como uma abordagem de plataforma para gerar vacinas contra uma variedade de vírus humanos e animais e mostrou resultados promissores no laboratório, como vírus influenza, Ebola e coronavírus. A vacina que foi desenvolvida bloqueia a proteína espinho (S) em um formato que permite ao sistema imunológico reconhecer e neutralizar o vírus.

Mais informações:
Teste da vacina COVID-19 da universidade de Queensland

Um passo significativo na busca da vacina para o COVID-19
Patente: Moléculas quiméricas e seus usos
O que é um fixador molecular?

 

 

1.4. Vacina baseada em DNA


Vacina de DNA da Fusogenix | Em avaliação pré-clinica / Em etapa regulatória

  • Tipo de candidato à vacina: Veículo proteolipídico (PLV)
  • Nanotecnologia aplicada: Utilização de uma formulação lipídica neutra (à base de lipossomas) com alta eficácia da tecnologia de entrega controlada por proteínas fusogênicas
  • Desenvolvedor: Entos Pharmaceuticals (Entos)

A Plataforma Entos Fusogenix é um veículo proteolipídico (PLV) que utiliza um novo mecanismo de fusão para entregar sua carga genética diretamente dentro das células. Diferentemente das vacinas tradicionais, uma vacina baseada em DNA envolve a introdução direta de um plasmídeo que codifica o(s) antígeno(s) contra aos quais uma resposta imune é solicitada e depende da produção do antígeno alvo nas células do próprio paciente. As células do paciente produzem as proteínas virais que o corpo reconhece como estranhas e uma resposta imune potente é montada. Essa resposta criará imunidade a longo prazo contra a infecção por vírus como o SARS-COV-2. Essa abordagem oferece várias vantagens em potencial em relação às abordagens tradicionais, incluindo o estímulo das respostas das células B e T, facilidade de grande escala fabricação, melhor estabilidade da vacina e ausência de qualquer agente infeccioso.

Mais informações:
Desenvolvimento de uma vacina de DNA contra COVID-19 usando plataforma de nanomedicina

 

GV-MVA-VLPTM | Em avaliação pré-clinica / Em etapa regulatória

  • Tipo de candidato à vacina: DNA recombinante
  • Nanotecnologia aplicada: Auto-montagem de partícula semelhante ao vírus dentro das células
  • Desenvolvedor: GeoVax, Inc.

A GeoVax usa a plataforma e sua experiência com vacinas GV-MVA-VLPTM para projetar e construir candidatos a vacinas usando sequências genéticas do surto em curso do COVID-2019. Nesta plataforma, o MVA, um grande vírus capaz de transportar vários antígenos da vacina, expressa proteínas que se agrupam nos imunógenos internos da VLP (in vivo) da pessoa que recebe a vacina. A produção de VLPs na pessoa vacinada imita a produção de vírus em uma infecção natural, estimulando ambos os braços humoral e celular do sistema imunológico a reconhecer, prevenir e controlar a infecção alvo. As vacinas derivadas de GV-MVA-VLPTM podem provocar respostas imunes duráveis no hospedeiro semelhantes ao vírus vivo atenuado, enquanto normalmente fornecem as características de segurança de um vetor com defeito na replicação.

Mais informações:
Visão geral da tecnologia GeoVax

Programa de vacina GeoVax para coronavírus (COVID-19)

 

Vacina nasal baseada em DNA | Em avaliação pré-clinica / Em etapa regulatória

A vacina funcionará usando bacteriófagos projetados, um processo que permitirá a vacina estimular uma resposta imune na cavidade nasal e tecidos-alvo no trato respiratório inferior. A vacina baseada em DNA será administrada de forma não invasiva como um spray nasal que fornece nanomedicina projetada para imunizar e diminuir as infecções por COVID-19. O VLP será semelhante à estrutura do SARS-CoV-2, mas é inofensivo. Essa semelhança ativará a resposta imune natural do corpo para proteger contra infecções virais comparáveis ao VLP, incluindo SARS-CoV-2. Ele também se ligará aos receptores aos quais o SARS-CoV-2 se ligaria, limitando os possíveis locais de transmissão. Ao causar essas alterações no corpo, a vacina cria imunidade contra o COVID-19 e diminui a gravidade das infecções em andamento - servindo como vacina e terapia.

Mais informações:
Universidade de Waterloo está desenvolvendo vacina por spray nasal à base de DNA

 

 

1.5. Vacina de Partículas Semelhantes ao Vírus


Vacina de Partículas Semelhantes ao Vírus (VLP) | Em avaliação pré-clinica / Em etapa regulatória

  • Tipo de candidato à vacina: VLP derivada de plantas
  • Nanotechnology part: Usar VLPs para imitar a estrutura nativa dos vírus, permitindo que eles sejam facilmente reconhecidas pelo sistema imunológico.
  • Desenvolvedor: Medicago

Virus-like particles (VLPs) represent an exciting approach to vaccine development. VLPs mimic the native structure of viruses, allowing them to be easily recognized by the immune system. However, they lack core genetic material which makes them non-infectious and unable to replicate. In other words, they induce an immune response similar to a natural infection but without the inconveniences associated with it. Furthermore, VLPs can be engineered to have antigens attached for use in vaccines or other immunotherapies. Medicago is using this technology platform to develop antibodies against SARS-CoV-2 in collaboration with the Laval University’s Infectious Disease Research Centre These SARS-CoV-2 antibodies could potentially be used to treat people infected by the virus.

As partículas semelhantes ao vírus (VLPs) representam uma abordagem interessante para o desenvolvimento de vacinas. As VLPs imitam a estrutura nativa dos vírus, permitindo que sejam facilmente reconhecidos pelo sistema imunológico. No entanto, elas não possuem material genético essencial, o que as torna não infecciosas e incapazes de se replicar. Em outras palavras, elas induzem uma resposta imune semelhante a uma infecção natural, mas sem os inconvenientes associados Além disso, as VLPs podem ser projetadas para anexar antígenos para uso em vacinas ou outras imunoterapias. A Medicago está usando esta plataforma tecnológica para desenvolver anticorpos contra o SARS-CoV-2 em colaboração com o Centro de Pesquisa de Doenças Infecciosas da Universidade Laval. Esses anticorpos SARS-CoV-2 podem ser potencialmente usados para tratar pessoas infectadas pelo vírus.

Mais informações:
Novos candidatos a vacinas e anticorpos para combater o COVID-19

Tecnologias de partículas semelhantes a vírus Medicago (VLPs)

 

 

 

2. Máscaras Respiratórias


2.1. Tecnologia de Membranas feitas com Nanofibras


As membranas de nanofibras são feitas de uma densa rede de nanofibras, semelhante as teias de aranha, proporcionando alta área de superfície. Essas membranas são incorporadas às máscaras respiratórias, proporcionando alta respirabilidade e eficiência de filtração, graças às suas estruturas fortes e duráveis. As máscaras mais usadas filtram até 95% dos poluentes finos com pelo menos 300 nm de diâmetro, chamados de máscaras N95.

Os pesquisadores da Universidade de Tecnologia de Queensland (QUT) desenvolveram e testaram um material à base de nanofibra de celulose altamente respirável, capaz de remover nanopartículas do tamanho de vírus. Este novo material removedor de nanopartículas foi desenvolvido para ser usado como um cartucho filtrante descartável em máscaras biodegradáveis e antipoluição. Esse é um fator importante para pessoas que precisam usar máscaras por longos períodos ou com problemas respiratórios. Quanto maior a respirabilidade, maior o conforto e a redução da fadiga.

Mais informações:
Máscara altamente respirável para bloquear o coronavírus


Uma equipe de pesquisa sul coreana, sob a supervisão do Prof. Il-Doo Kim, da KAIST, anunciou o desenvolvimento de um nanofiltro que mantém excelente eficiência de filtragem mesmo depois de ser lavado mais de 20 vezes através do desenvolvimento de tecnologia proprietária que alinha as nanofibras com um diâmetro de 100 ~ 500 nm em direções ortogonais ou unidirecionais. Foi comprovado que esse projeto de nanofibra é resistente à água com mais de 94% de eficiência de filtragem em 20 testes bactericidas repetidos com etanol. Esta máscara facial nanofiltrada reutilizável pode ajudar a aliviar os desafios decorrentes da escassez de suprimentos de máscaras faciais, que agora aguarda aprovação final do Ministério da Segurança de Alimentos e Medicamentos para trazer seu produto ao mercado. Kim estabeleceu sua startup, a Kim Il-Doo Research Institute, em fevereiro de 2020. Atualmente, pode produzir 1.500 filtros de nanofibra por dia.

A YAMASHIN-FILTER CORP fabrica os primeiras  camadas internas de máscaras com nanofibras no mundo usando o YAMASHIN Nano Filter ™, que são nanofibras desenvolvidas internamente, feitas de polímeros sintéticos. Muitas das máscaras descartáveis comumente usadas no mercado capturam poeira e vírus pela eletricidade estática. Devido à alta absorção de umidade da respiração exalada e ao uso prolongado, o desempenho de coleta dessas máscaras reduz bastante ao longo do tempo. Na qual, essa máscara possui uma estrutura 3D feita de nanofibras extremamente finas, com propriedades de captura muito altas.

Os produtos Metamasks são feitos de nanofibras naturais, orgânicas e sustentáveis, usando um filtro exclusivo nano-coco-carbon ™. A combinação única de matriz de carbono e nanofibra de casca de coco produzida naturalmente permite uma membrana extremamente fina (menos de 1 mm) que impede que até 99,99% da poluição atmosférica tóxica do ar entre no corpo.

A máscara de nanofibra da Nanopoli possuem quatro camadas de proteção por filtragem, composta de uma camada repelente à água feita de tecido não tecido, duas camadas de nanofibras que proporcionam alta eficiência de filtração e uma camada sedosa e que protege a pele cuidando de sua sensibilidade. A taxa de filtragem de ar desta máscara excede 98,75%.

A Profit Royal Pharmaceutical Limited produz máscaras inteligentes à base de nanofibras que podem matar 99% das bactérias em 5 minutos e é a única máscara de nanofibras que mata bactérias atualmente produzida em massa.

As máscaras faciais da  Nanovia, usam laminados de tecido com uma camada de nanofibra, formando uma barreira contra a penetração de microorganismos - bactérias, vírus, mofo e fungos, esporos ou partículas de poeira, segundo o princípio de sua detecção mecânica.

Quando a situação mortal do coronavírus começou a coletar seu pedágio na Europa, a linhas de produção da NanoSPACE s.r.o.  começaram a produzir 10.000 máscaras por dia para dois hospitais no sul da República Tcheca. A tecnologia baseada em nanofibras ReSpimask® é empregada em tais respiradores para proteger contra Coronavírus, Ebola e Tuberculose.

Oxin Sabz Espadan, Nano Tar Pak, Nano Fanavaran Khavar, and Modiran Tosee Salamat Iranian  são outras empresas que produzem máscaras respiratórias usando nanofibras de poliacrilonitrila.

 

 

2.2. Tecnologia de Membranas de Nanocompósitos


A Copper3D produz uma máscara facial, o NanoHack, que incorpora um novo sistema de filtragem modular fabricado com os nanocompósitos inovadores do PLACTIVE® e MDflex®. Esse sistema de filtração ativo inclui três camadas de um polipropileno não tecido impregnado com nanopartículas de óxido de cobre a 5%, mostrando elevadas propriedades antimicrobianas, antivirais e antibacterianas.

A Verdex Technologies Inc. explora uma tecnologia proprietária de processo para funcionalizar nanofibras, antes de serem incorporadas às máscaras, o que aumenta seu potencial de filtragem de vírus. Esse processo de funcionalização permite alimentar pós / partículas ao mesmo tempo em que as fibras estão sendo formadas. Isso significa que, à medida que as fibras quentes são formadas, os pós / partículas aderem naturalmente às fibras quentes, garantindo a máxima captura e contenção dentro da estrutura.

 

 

2.3. Tecnologia de Nanopartículas


Promethean Particles Ltd está colaborando com empresas têxteis e com as principais organizações de pesquisa para explorar os efeitos antivirais de suas novas nanopartículas de cobre projetadas para uso em tecidos e equipamentos de proteção individual (EPI) para o setor de saúde. Ao incorporar nanocobre em fibras poliméricas, como o nylon, por meio de um processo de extrusão por fusão, verificou-se que o efeito antimicrobiano durou mais do que outros tecidos antimicrobianos similares no mercado. As fibras preparadas foram enviadas em laboratórios independentes nos EUA e no Reino Unido para testes antivirais segundo os padrões ISO. Se certificado, poderia abrir a porta para a fabricação e o fornecimento de tecidos não tecidos e equipamentos de proteção individual (EPI) para resistir ao COVID-19.

O ReSpimask® VK da RESPILON, é uma máscara respiratória anti-vírus feita de uma membrana de nanofibra de três camadas com uma eficiência de filtração de 99,9%. Essa máscara não apenas prende o vírus, mas também o destrói. Para esse recurso, a empresa está trabalhando recentemente no projeto para incorporar nanopartículas de dióxido de cobre (CuO) na matriz de nanofibras. O óxido de cobre acelerado (ACO) confere à máscara à base de nanofibras uma cor natural da pele; portanto, quando uma pessoa a usa na rua, cria uma aparência civil e não médica. O produto está em conformidade com os requisitos para equipamentos médicos do tipo IIR da norma EN 14683.

Mais informações:
Prende e mata o coronavírus adicionando CuO na máscara de nanofibras


Integricote Inc., baseado na UH Technology Bridge, está trabalhando em colaboração com a Universidade de Houston em revestimentos de nanotecnologia. Esse revestimento hidrofóbico desenvolvido há quase uma década para melhorar a capacidade das máscaras cirúrgicas de proteger contra a transmissão do vírus, agora está sendo usado para demonstrar uma maneira de fornecer maior proteção contra SARS e COVID-19. A habilidade desta tecnologia foi testada há seis meses atras e as máscaras mostraram alta eficiência contra a penetração de coronavírus, tornando-as impermeáveis à água.

Mais informações:
Nanorevestimento hidrofóbico em máscaras faciais


A Sonovia Ltd. desenvolveu um tecido anti-patógeno que poderia ser usado em máscaras para impedir a disseminação do coronavírus. A empresa informa que usando um processo patenteado de nanotecnologia, conseguiu criar máscaras e equipamentos têxteis de proteção que provaram ser eficazes no bloqueio da penetração de bactérias e fungos. Essa tecnologia pode ser um escudo eficaz contra a crescente epidemia de COVID-19. Atualmente, a Sonovia está trabalhando para criar equipamentos de proteção em parceria com fabricantes de todo o mundo, na esperança de que possamos projetar artigos eficazes, reutilizáveis e antivirais, como máscaras faciais e roupas de proteção. SonoMask é um dos produtos desta empresa fabricados com tecidos reutilizáveis e laváveis, nos quais as nanopartículas de óxido de zinco garantem proteção antimicrobiana.

Pesquisadores da Universidade da Flórida Central (UCF) estão trabalhando para criar um revestimento protetor que inclua uma nova nanopartícula para capturar o COVID-19 e matá-lo em segundos, provocando uma reação química usando luz ultravioleta para destruí-lo. O revestimento poderia ser adicionado às máscaras, luvas e aventais do hospital, o que poderia manter os profissionais de saúde mais seguros ao diagnosticar e tratar pacientes infectados pelo vírus. Como o laboratório não possui certificação Biohazard Safety 3, o revestimento não pode ser testado usando o vírus real, que requer instalações de alta contenção. A partir daí, passaria pelos testes necessários antes de obter a aprovação para ser usada em campo. Pode levar meses, mas a abordagem pode ser útil para outras possíveis pandemias, bem como para os vários vírus e bactérias que os prestadores de serviços de saúde enfrentam ao cuidar de seus pacientes.

A Master Dynamic Limited recebeu um subsídio de US $ 1,29 milhão pelo conglomerado New World Development (NWD) para pesquisar e desenvolver um revestimento de nanodiamantes a ser empregado em uma nova geração de máscaras faciais que matam vírus. Um revestimento de cristais de sal e nanodiamantes destrói vírus e microorganismos. A empresa está explorando maneiras de aplicar essa tecnologia específica ao material não tecido de máscaras cirúrgicas, que pode ser usado para produzir máscaras antibacterianas e antivirais de alto desempenho, respiráveis e impermeáveis, que podem bloquear, suprimir e até matar bactérias e vírus A produção desta máscara está prevista para começar em abril de 2020.

A Anso n Nano-Biotechnology (ZhuHai) Co.Ltd.está desenvolvendo máscaras seguras e reutilizáveis usando a tecnologia de nanoprata patenteada. Embora sua pequena linha de produção limite a quantidade de mascaras que eles podem produzir, eles afirmam que o forro de tecido com nanoprata em máscaras pode ajudar a proteger os usuários contra vírus e bactérias, pelas condição das  nanopartículas liberem continuamente íons, capazes de matar vírus e bactérias. Após o surto de coronavírus, uma política especial foi adotada e o uso de máscaras antibacterianas e antivirais deve ser inspecionado e aprovado pelo Órgão de Inspeção de Medicamentos e Órgão de Inspeção de Regulação do Mercado de Zhuhai, em Guangdong. Portanto, este produto estará disponível no mercado em maio de 2020.

A X.TiO2 Inc. (XTI) apresenta o XTITM ACTIVE-NANO FACEMASK - a primeira máscara facial germicida TiO2Ag auto-regenerativa do mundo, baseada na revolucionária tecnologia de nanopartículas de núcleo ativo da XTI, com mais de 99,999% de potência de eliminação de germes sob condições de luz zero (resultado testado pela SGS em máscara facial) e com capacidade de auto-regeneração pela luz. A máscara facial pode fornecer proteção eficaz como primeira linha de defesa em contra germes, bactérias e vírus transmitidos pelo ar. A camada externa de TiO2 pode ser atualizada pela exposição direta à luz solar (UV) para eliminar os germes acumulados. Com capacidade 150 vezes maior de absorção de odores do que carvão ativo e capacidade de regeneração pela luz, a máscara multicamada possui mais de 1,5 bilhão de nanopartículas de dióxido de titânio e prata, projetadas para matar mais de 650 tipos diferentes de germes sob condições de pouca luz e com forte poder de penetração. invadir células bacterianas destruindo germes sem causar danos às células do corpo humano.

A MVX Prime Ltd., (renomeado para Invisi Smart™) produz MVX Nano Mask ™, que é uma máscara cirúrgica higienizante e autolimpante, comprovada para matar 99,9% de todos os vírus e bactérias que entram em contato. A Nano Mask é eficaz contra o coronavírus e será de grande valia na prevenção de contaminação e na contração da doença. Todas as máscaras são tratadas com uma camada invisível ultrafina, variando entre 1-2 micrômetros de espessura, o suficiente para proteger contra vírus. Com essa combinação inteligente, permite que nossos usuários inalem ar mais limpo e não contaminado.

 

 

2.4. Tecnologia de Grafeno


A Directa Plus PLC destacou que seu material de grafeno (ou seja, G + ® grafeno) poderia ser usado na produção de dispositivos médicos para garantir melhores propriedades de prevenção para a pandemia de Covid-19. O grafeno da Directa Plus não é tóxico e suas propriedades bacteriostáticas podem ajudar no controle do coronavírus em máscaras, luvas e aventais.

Mais informações:
Propriedades bacteriostáticas do grafeno


A LIGC Applications Ltd. anunciou que desenvolveu uma máscara facial reutilizável, chamada Guardian G-Volt, baseada em grafeno induzido por laser que pode conduzir carga elétrica para matar os microorganismos presos no filtro da máscara, o que é eficaz para bloquear 99% de partículas acima de 0,3 micrômetros e 80% de partículas menores. Atualmente, este produto aguarda resultado de financiamento colaborativo  para ser comercializado.

Mais informações:
Máscara de grafeno reutilizável com carga elétrica

 

 

 

3. Sistema de Filtragem de Ar


3.1. Tecnologia de Nanofibras


A Mack Antonoff HVAC instala sistemas de filtragem de ar limpo para combater o COVID-19 (Coronavírus), mofo e bolor, pêlos de animais. Os filtros de 5” Hepa, Peco e Nano com luz UV instalada em dutos existentes são essenciais para famílias com alergias, asma, bronquite e outros problemas de saúde, além de manter sua casa com um cheiro fresco.

A Turn-Key Environmental Consultants vende Purificadores de Ar Compactos HealthPro®, que capturam 99,5% de partículas (por exemplo, vírus e bactérias) até 0,003 mícron. No coração deste sistema revolucionário está a tecnologia exclusiva de filtragem IQAir HyperHEPA®. Uma rede densa de nanofibras captura eficazmente partículas de todos os tamanhos.

 

 

3.2. Tecnologia de Oxidação Fotoeletroquímica


De acordo com a Universidade do Sul da Flórida, um dispositivo de purificação de ar recém-desenvolvido, chamado Molekule, foi testado contra um vírus agindo como o coronavírus em março de 2020, que destruiu efetivamente poluentes do ar, como bactérias, esporos de mofo e vírus. . O dispositivo usa oxidação fotoeletroquímica (PECO), um processo que usa a luz UV-A para ativar um catalisador no filtro coberto por nanopartículas da Molekule para produzir radicais livres que oxidam poluentes do ar. Este produto tem o potencial de ajudar a retardar a propagação do vírus - principalmente em hospitais e unidades de saúde, onde ele diz que profissionais médicos em todo o mundo atualmente arriscam suas próprias vidas para tratar aqueles que adoeceram.

 

 

 

4. Desinfetantes


4.1. Tecnologia de Nanopolímeros


A Design.123 lançou um produto especialmente desenvolvido para escanear e higienizar o COVID-19, chamado PRELYNX PORTAL. Com base na tecnologia utilizada nos laboratórios e nas salas de quarentena, ao entrar no portal, uma explosão de alta potência de um vapor desinfetante de nanopolímero encobre a pessoa que passa pelo portal. Este desinfetante de vapor incolor usa um agente virucida potente que inativa todos os muitos vírus lipofílicos e hidrofílicos na superfície de uma pessoa. As células virais começarão a morrer imediatamente e dentro de vinte minutos estarão todas mortas.

 

 

4.2. Tecnologia de Nanopartículas


NanoTouch Materials, LLC. está usando nanotecnologia para impedir a propagação do coronavírus e enviou seus produtos para países como China, Cingapura e Coréia do Sul, onde o vírus é predominante. Em vez de usar produtos químicos e toxinas para desinfetar, seus produtos usam nanocristais que são verdes e eficazes. Na superfície são depositados nanocristais minerais que são energizados por qualquer luz visível, como incandescente, fluorescente, LED e luz solar, criando uma reação de oxidação muito poderosa que quebra completamente qualquer contaminante orgânico.

Mais informações:
Nanocoating ativado por luz mata coronavírus


O desinfetante de superfície NANO4-HYGIENELIFE, fabricado pela NANO4LIFE EUROPE L.P., mata bactérias e vírus. Assim que este produto é aplicado na superfície, uma camada de "espadas" está presente. Devido à carga positiva das “espadas”, a membrana com carga negativa dos microrganismos é atraída e, uma vez que entra em contato com a “espada”, as células serão perfuradas, o que leva à morte celular. Assim, o NANO4-HYGIENENLIFE não mata as células, interferindo no metabolismo (o produto não é absorvido pelas células e funciona a partir de seu interior), é um efeito físico pelo qual as células são mortas imediatamente quando tocam a superfície.

A SHEPROS SDN BHD produz um desinfetante higienizador multiuso de nanoprata (NSMS) especialmente formulado com ingrediente que não é espumante, não irrita a pele e não agride o meio ambiente. É feito de um poderoso ingrediente nanocoloidal que oferece recursos de desinfecção e sanitizante por meio de suas propriedades antimicrobianas, antivirais, antibacterianas e antifungicidas.

A FN Nano Inc., uma empresa especializada em revestimentos multifuncionais inteligentes fotocatalíticos e suas aplicações ambientais, como purificação do ar e criação de ambientes sanitários, desenvolveu um novo nanocoating fotocatalítico baseado em dióxido de titânio, que pode decompor e eliminar os compostos orgânicos, bactérias, fungos e vírus em seus superfície quando exposto à luz. Esse nanocoating pode controlar significativamente a propagação do coronavírus se aplicado nas superfícies da sala em hospitais, prédios governamentais e locais públicos.

Mais informações:
Nanocoatings fotocatalíticos baseados em Titânia combatem o coronavírus


A C-Bond Systems Inc., anunciou que fez parceria com a with MACOMA Environmental Technologies, LLC para revender o FN® NANO, um revestimento fotocatalítico usado em hospitais, instalações de cuidados intensivos (UTI), centros de cuidados de idosos, intalações para assistência a pessoas, centros de atletismo, escolas, creche instalações, arenas, aeroportos e outras instalações para reduzir a propagação de toxinas e alérgenos no ar. Esse revestimento de nanotecnologia fotocatalítica de dióxido de titânio é uma das soluções mais eficazes para ajudar a combater o COVID-19, MRSA e outros patógenos mortais após a aplicação em tetos, paredes, fachadas e telhados. Quando a luz solar ou a luz UV interna entra em contato com a superfície revestida, ativa as propriedades fotocatalíticas do dióxido de titânio e começa a eliminar toxinas e alérgenos transportados pelo ar.

Mais informações:
C-Bond e MACOMA etabelecem parceria para combater o COVID-19


A Nanotech Surface divisão da AT MARMO SERVICE srl que lida com nanotecnologia, possui soluções  transparentes baseadas em nanotecnologia que estão sendo usadas para desinfetar os edifícios de Milão, uma medida importante para impedir a propagação do coronavírus na Itália. Esta substância inovadora, composta por dióxido de titânio e íons de prata, pode deixar as superfícies auto-esterilizantes por até dois anos.

MVX Prime Ltd., (renomeada para Invisi Smart ™) está produzindo um spray antimicrobiano, o Protex, usando a mais recente nanotecnologia para proteger residências e hospitais contra a crescente ameaça de coronavírus. A tecnologia, cada vez mais utilizada pelas práticas odontológicas em Londres, pode ser usada em várias superfícies, incluindo móveis, dispositivos digitais e têxteis. Após a pulverização do nanocoating certificado pela EPA, não há necessidade de desinfetá-lo por mais cinco anos. O custo é de US $ 3.000 por cem metros quadrados, que, quando dividido em cinco anos, é de aproximadamente US $ 600 por ano. O efeito antimicrobiano da fórmula exclusiva da MVX comprovadamente protege contra a contaminação.

Um amplo espectro de empresas como Cor Silver Skincare, Claypia Co,.Ltd, Dongyang Nano Tech Co., Ltd, Nanogist Co., Ltd., Solco Nano Advance Co., Ltd., M9 Ltd., e Silver MSM  produzem sabões incorporados em nanoprata, possuindo propriedades antivirais e antibacterianas. Além disso, empresas como as Lion Corporation, Gaia Infonet Co., Ltd., Flora LLC, Nanogist Co., Ltd., NANOPAC (M) Sdn Bhd e Pinewood exploram as propriedades antivirais e antibacterianas das nanopartículas de Ag em seus detergentes para lavar louça e roupa.

 

 

4.3. Tecnologia de Nanolipossomos


Vários fabricantes empregam nanolipossomos em seus xampus, entre os quais pode-se mencionar os produtos NANOMAX INTERNATIONAL, LiQWD Professional Products, ‎Kaedo Group, Nanogen, NanoDerm pro, Aneethun Professional, Richee Professional, ‎SHEPROS SDN. BHD e Suave Fragrance.

 

 

 

5. Suprimentos Médicos


5.1. Tecnologia de Nanoprata


Uma variedade de suprimentos médicos é produzida com base na tecnologia de nanoprata, dentre as quais se pode mencionar avental, luvas, toalhetes, aventais, bandagens, lençóis, almofadas e papéis higiênicos. As excelentes propriedades antimicrobianas, antibacterianas e antivirais das nanopartículas de prata são exploradas nesses produtos por muitas empresas, como Vileda, Dirk Rossmann GmbH, Walgreen Co, ALEVA, Arco Limited, Key Surgical, Mapa Spontex UK Ltd, Alpha Consumables Ltd, Ansell, Code Happy, Heart Soul Scrubs, Cherokee Uniforms, NMI Health, e Khorasan Paper Industries.

 

 

 

  

C. Diagnóstico


1. Kits de Detecção


1.1. Teste de Detecção Baseado em Nanopartículas Magnéticas

  • Nanotecnologia aplicada: Uso de nanopartículas de óxido de ferro revestidas com sílica para extrair RNA
  • Devenvolvedor: Universidade Norueguesa de Ciência e Tecnologia (NTNU)

O novo teste usa as nanopartículas magnéticas para extrair o RNA de uma solução que contém uma amostra do paciente. Essas partículas, quando revestidas com sílica, têm uma forte afinidade pelo RNA. A solução contém substâncias que abre o vírus para que seu material genético possa ser extraído. O RNA do vírus na solução é fortemente atraído pelas nanopartículas magnéticas cobertas com sílica. O próximo passo é usar um ímã para puxar as partículas cobertas por RNA para fora da solução. Ele pode identificar o código genético do RNA e compará-lo ao coronavírus.

Mais informações:
Nanopartículas de óxido de ferro revestidas de sílica para o teste COVID-19

 

 

1.2. Teste de Fluxo Lateral de Resposta Rápida

Empresas como a Sona Nanotech, Mologic e SureScreen Diagnostics estão desenvolvendo um teste de fluxo lateral de resposta rápida para rastrear pacientes para o vírus nCoV19 dentro de 5 a 15 minutos. Os testes de anticorpos usam nanopartículas de ouro na tira de teste que detectam biomarcadores de COVID-19, IgG e IgM, que são liberados por interação com anticorpos incorporados na tira. À medida que uma amostra se move ao longo da tira, os biomarcadores entram em contato com os anticorpos e provacam uma mudança de cor, visível em uma linha de teste. É uma integração da tecnologia de nanobarras em uma plataforma de teste de fluxo lateral descartável para uso como uma ferramenta de rastreio para ajudar na triagem de indivíduos. O fluxo lateral é um teste de diagnóstico baseado em papel usado para a detecção de proteínas, antígenos virais e pequenas moléculas baseadas em uma série de leitos capilares, como blocos de nitrocelulose. Cada bloco contém os anticorpos e rótulos conjugados usados para detectar o analito e pode transportar fluido espontaneamente. Os rótulos mais populares são as nanopartículas de ouro e as nanopartículas de látex, mas hoje existem várias opções de rótulos. Outras empresas, como a Mologic e a SureScreen Diagnostics, estão desenvolvendo testes de imunoensaio de fluxo lateral para uso como ferramentas de diagnóstico rápido para a nova doença de coronavírus, COVID-19.

Mais informações:
Teste de fluxo lateral de resposta rápida para COVID-19

Testes de anticorpos baseados em nanopartículas de Au
Empregando nanobarras de ouro em testes de diagnóstico médico
Sona Nanotech faz acordos para 2 milhões de testes rápidos COVID-19
Teste COVID-19 de fluxo lateral de resposta rápida
Processo de validação Mologic para teste rápido de diagnóstico COVID-19
Lançamento de uma instalação de fabricação para o teste COVID-19
Cassete de teste rápido COVID-19 da SureScreen

 

 

 

 

D. Tratamento


1. Farmacêuticos


Novochizol™ | Em avaliação pré-clinica

  • Nanotecnologia aplicada: Formulação de aerossol de nanopartículas à base de quitosana
  • Devenvolvedor: Bioavanta LLC / Bosti Trading LTD

O Novochizol ™ é uma nanopartícula totalmente biocompatível à base de quitosana que adere fortemente aos tecidos epiteliais do pulmão e garante liberação sustentada, sem distribuição sistêmica. Testes pré-clínicos abrangentes, realizados pelos parceiros acadêmicos da Bioavanta-Bosti, indicam que o Novochizol ™ é uma tecnologia segura e eficaz para a administração de medicamentos. A síntese do Novochizol ™ compreende: 1- Uma ativação em duas etapas da quitosana linear, 2- Adição de essencialmente qualquer ingrediente ativo - uma molécula pequena ou biológica - sozinha ou em combinação e 3- Uma reação intramolecular que encapsula o ingrediente ativo e gera uma nanopartícula com propriedades que o tornam um sistema de entrega intra-pulmonar ideal

Mais informações:
Tecnologia de geração de nanopartículas Novochizol™

 

Nanoestruturas peptídicas contra proteínas espinho (S) de superfície do coronavírus | Em avaliação pré-clinica

  • Nanotecnologia aplicada: Nanoestruturas peptídicas
  • Devenvolvedor: Northwestern's Simpson Querrey Institute (SQI)

Os pesquisadores estão desenvolvendo uma nova terapia nanoestruturada que pode potencialmente desativar o vírus e impedir a infecção de células humanas. A equipe do MIT descobriu uma molécula peptídica que se liga específica e fortemente à proteína espinho (S) da superfície do coronavírus. No entanto, as drogas peptídicas são notoriamente desafiadoras porque as enzimas em nossos corpos as degradam rapidamente, perdendo a eficácia. Pesquisadores do Simpson Querrey Institute (SQI) da Northwestern têm trabalhado na "colagem" de milhões de peptídeos em uma nanoestrutura que se torna a transportadora dos preciosos medicamentos. A química similar da droga e do transportador permite que os cientistas projetem nanoestruturas que protegem a droga peptídica enquanto ela circula no corpo antes de encontrar o culpado da doença, o novo coronavírus. As nanoestruturas portadoras de SQI possuem canais cheios de água, que podem conter as terapias antivirais e protegê-las de enzimas destrutivas. A equipe do SQI está investigando o conceito usando um potencial medicamento para a doença de Alzheimer e a abordagem geral mostrou-se altamente eficaz em experimentos in vitro.

Mais informações:
Nova nanoestrutura no combate ao coronavírus

Esforços de pesquisa para a comunidade em meio ao coronavírus