“新冠病毒与颗粒”讨论之三——新冠病毒疫苗研发中颗粒的作用

对于战胜新冠病毒疫情，除了治疗以外就是预防，研制疫苗就是有效的预防形式。疫苗是将病毒或者相关成分，经过人工减毒、灭活或者基因技术处理后打入人的体内，这些“有害成分”本身不会在体内大量繁殖或者造成伤害，但会激发人的免疫反应并形成记忆，一旦有真的病毒入侵，免疫系统就会迅速识别并展开“围剿”，从而达到预防的目的。
  
在疫苗中有大量的“颗粒”。比如说病毒本身就是一个个小的颗粒，直径大约在几十到几百纳米之间，这些病毒颗粒可以通过电镜直接观察。研制疫苗需要对大量病毒进行培养和控制，病毒颗粒大小和粒度分布就可以采用动态光散射的方法进行测试和评估。
很多时候，我们还需要使用佐剂来提高疫苗的免疫效果，换句话说，疫苗是佐剂和病毒抗原的结合物，这样可以大大提高疫苗的保护效力和持续时间。比如超细氢氧化铝就是常用的疫苗佐剂，它的颗粒大小对于疫苗制剂工艺和产品质量有显著影响，包括影响制剂均匀性、佐剂跟病毒抗原的吸附作用等。
  
随着分子生物技术的不断发展，人们对疫苗及免疫的认识也不断深入。当病毒进入体内时，引起特异性的免疫反应并不是整个病毒，而是病毒表面某些特异性的抗原（蛋白、多肽等结构），因此在制备疫苗的时候，就可以只保留对免疫有作用的成分，而把所有无关甚至有害的成分全部去除。对于一些特异性的抗原，我们可以通过基因工程的方式去“合成”表达获取（比如亚单位疫苗、基因工程疫苗、合成肽疫苗），提高疫苗的多样性和可行性。而在这个过程中，我们就需要对大量的抗原、抗体甚至多肽进行处理，这些颗粒粒径跨度比较大，比如抗原、抗体等蛋白一般粒径在几十到几百纳米，而一些分子量小的多肽可能粒径只有几个纳米。这些都可通过激光粒度仪或动态光散射纳米粒度仪来表征。
   
在病毒的防护、诊断和治疗过程中，很多都跟“颗粒”和“大小”密切相关，因此可通过颗粒学的方法“监视”病毒、蛋白、多肽、佐剂等等，为战胜病毒助上一臂之力。只要各行各业共同努力，才能早日战胜病毒，还“山河无恙，人间太平”！