威斯康星大学麦迪逊分校生物医学工程研究人员发现的一种保护性矿物涂层可以让强大的信使RNA疗法(如COVID-19疫苗)在室温下储存，从而使世界各地资源匮乏的社区更容易获得它们。
在ActaBiomaterialia杂志上发表的一篇论文中，WilliamMurphy教授及其实验室的合作者详细介绍了如何使用优化的矿物涂层组合物在室温下保持mRNA活性长达六个月。通过这种保存方式，mRNA疗法(针对传染病的疫苗，以及新兴的癌症和组织再生疗法)可以存放在当地诊所的货架上。
基于mRNA的COVID-19疫苗的快速开发改变了这场大流行的游戏规则。这些疫苗利用mRNA指导细胞从病毒表面产生蛋白质，从而引发免疫反应，为我们的身体做好应对真实情况的准备。
多项评估显示，这些疫苗是几十年来不断渐进的mRNA研究的成果——其中一些研究导致了2023年诺贝尔奖——拯救了数百万人的生命。
只有一个问题：COVID-19疫苗以及其他基于mRNA的癌症疗法需要冷链储存才能保持其效力。
“这听起来像是一个微不足道的问题，但实际上是一个相当大的问题，”生物医学工程、骨科和康复学教授墨菲说。“如果你想把这些东西运到撒哈拉以南非洲，你将面临巨大的挑战。”
研究负责人JoshuaChoe，医学博士兼博士。Murphy实验室的学生筛选了40种矿物成分，旨在找到一种与mRNA复合物结合时，能够以比当前疫苗所用配方更简单的配方优化其稳定性的成分。
最后，他确定了一种含有适量柠檬酸盐和氟化物的组合物，可以保持冻干mRNA的效力。他现在正在将这种方法应用于与新冠疫苗中使用的类似配方，并取得了有希望的早期结果。该小组已通过威斯康星州校友研究基金会提交了一项基于该工作的临时专利。
Choe说：“在六个月的时间里，您一直保持这种活性，而如果不使用我们的矿物质来存储这些mRNA疗法，您会在两周后失去相当多的活性，然后几乎为零。”希望毕业后成为一名骨科医生和研究员。
该方法的灵感来自于古代化石记录的保存DNA和蛋白质的能力。科学家们成功提取了DNA来分析“丹尼”的基因组，丹尼是人类的祖先，估计已有9万年的历史，其遗骸于2012年在俄罗斯的一个洞穴中被发现。在坦桑尼亚的另一项发现中，研究人员在鸵鸟蛋壳中发现了完整的蛋白质，其年代可追溯到380万年前。
Murphy的实验室大约15年以来一直在使用矿物质来稳定各种生物医学应用的生物分子，而Choe在2020年冬季的孤立日子里在实验室工作时看到了将该策略应用于mRNA疗法的机会。
除了进一步证明他们的方法对mRNA疫苗的有效性外，墨菲和他的团队还在探索将其用于组织再生，特别是治疗脊髓损伤、伤口愈合以及软骨、肌肉和骨骼的再生。
墨菲说：“我们希望能够以一种现成的方式实现这一目标，这样你就可以真正地将现成的治疗方法应用于患者并刺激组织再生。”
WilliamMurphy是HarveyD.Spangler教授和HIRomnes教员研究员。他还是威斯康星大学麦迪逊分校ForwardBIO研究所的创始主任。该论文的其他作者包括墨菲实验室成员汉娜·布林克曼(HannahBrinkman)，她是一名兽医学博士/博士。学生和研究员JaeSungLee。
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