Vật liệu Sinh học trong chẩn đoán, phòng ngừa, điều trị COVID-19: thành tựu, thách thức và triển vọng

ThS. Nguyễn Thuần Nho, Bộ môn Sinh lý học và Công nghệ sinh học động vật, Khoa Sinh học - CNSH, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM
ThS. Lê Việt Hoàng, Phòng thí nghiệm Kỹ nghệ mô và Vật liệu Y Sinh, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM
ThS. Phan Thị Hiếu Nghĩa, Bộ môn Sinh lý học và Công nghệ sinh học động vật, Khoa Sinh học - CNSH, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM
 PGS.TS. Trần Lê Bảo Hà, Phòng thí nghiệm Kỹ nghệ mô và Vật liệu Y Sinh, Bộ môn Sinh lý học và Công nghệ sinh học động vật, Khoa Sinh học - CNSH, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM
__________

Tóm tắt: Tình hình COVID-19 ở nước ta đang ngày trở nên phức tạp với số ca dương tính đang tăng nhanh. Việc phát hiện, phòng ngừa và điều trị đang gặp phải rất nhiều khó khăn do thiếu các công cụ hiện đại, biện pháp hỗ trợ hiệu quả và cả việc hiểu tường tận về sinh học virus của COVID-19. Công nghệ vật liệu sinh học cho thấy khả năng cải thiện đáng kể năng lực chẩn đoán bằng nano vàng, tăng hiệu quả của vaccine DNA/RNA bằng màng bọc lipid hay màng polymer, mô tả cấu trúc nhiễm virus để chẩn đoán và cả bọc thuốc để giảm tác dụng phụ đối với cơ thể. Điều này cho thấy những góc nhìn mới về SARS-CoV-2 và nghiên cứu áp dụng để đáp ứng nhu cầu khống chế dịch tại Việt Nam

Từ viết tắt: VLSH: Vật liệu sinh học, COVID-19: Corona Virus Diseases 2019 (bệnh do SARS-CoV-2, bùng phát năm 2019), SARS-CoV-2: Severe Acute Respiratory Syndrome Corona Virus 2 (virus gây bệnh COVID-19), MERS: Middle East Respiratory Syndrome (Hội chứng hô hấp Trung Đông), DNA/RNA: deoxyribonucleic acid/ribonucleic acid, Ig: immunoglobulin (globulin miễn dịch), OOC: Organ-on-chip (Công nghệ cơ quan trên vi mạch)

1.    Tổng quan
Hiện nay, SARS-CoV-2 đang gây ra một cuộc khủng hoảng trên quy mô toàn cầu. Theo thông tin từ Bộ Y tế Việt Nam, số ca mắc mới tăng nhanh từ 164 ngày 26/6 ca lên 3705 ca ngày 17/7 cho thấy thực trạng đáng báo động của việc lây lan của SARS-CoV-2 trên quy mô lớn (Hình 1). Vì thế việc nghiên cứu biện pháp chẩn đoán, phòng ngừa và điều trị tiên tiến sẽ giúp hỗ trợ giảm số ca mắc mới.
 

SARS-CoV-2 là virus RNA sợi đơn, dương, có chiều dài bộ gen ∼30 kb. Về mặt cấu trúc, SARS-CoV-2 có bốn loại protein chính bao gồm gai (spike-S), glycoprotein màng bao (Envelop-E), glycoprotein thành (Membrance-M) và protein nucleocapsid (N) [1]. Protein S có khả năng tạo liên kết với tế bào vật chủ và xuyên màng [2]. Vì thế nhiều loại sản phẩm hướng đến protein này để nhận diện và ức chế hay cắt đứt liên kết với vật chủ.

Vật liệu sinh học (Biomaterial-VLSH) có thể tham gia vào việc phát triển các mô hình bệnh lý, chẩn đoán, phòng ngừa, điều trị, giám sát trong đại dịch COVID-19. Các tiến bộ về kỹ nghệ mô, kỹ thuật đóng gói, công nghệ nano... tạo ra nền tảng vững chắc cho việc hỗ trợ tiêu diệt, ức chế sự phát triển virus. VLSH cũng hỗ trợ tính sinh khả dụng và tăng thời gian lưu hành của các thuốc kháng virus. Ngoài ra, việc phân phối thuốc có kiểm soát và nhắm trúng đích là điểm mạnh của vật liệu thế hệ mới này [3, 4].

Trong bài báo này, chúng tôi sẽ tổng hợp những tiến bộ gần đây của các liệu pháp dựa trên VLSH để chẩn đoán, phòng ngừa, điều trị SARS-CoV-2 và thảo luận những thách thức cũng như hướng nghiên cứu có thể có trong tương lai của lĩnh vực này.

2.    Vật liệu sinh học trong chẩn đoán COVID-19
Chẩn đoán lây nhiễm là công đoạn hết sức quan trọng trong sứ mệnh đẩy lùi đại dịch COVID-19. Phương pháp chẩn đoán hình ảnh đã được ghi nhận có khả năng phát hiện bệnh nhân dương tính COVID-19 với độ chính xác lên đến 97% [5]. Tuy nhiên, điều kiện thực hiện chẩn đoán hình ảnh hoàn toàn không thể đáp ứng tình hình diễn biến phức tạp của đại dịch COVID-19 ở thời điểm hiện tại. Ngoài ra, các vấn đề liên quan đến khả năng cơ động, thao tác nhanh đơn giản cũng cần được quan tâm. Vì thế, công cụ dựa trên VLSH là giải pháp thay thế hiệu quả các công nghệ phức tạp khác.

2.1.    Vật liệu sinh học kích thước nano ứng dụng trong chẩn đoán COVID-19
Yếu tố quyết định tính chuẩn xác của các phương pháp chẩn đoán lây nhiễm COVID-19 là khả năng phát hiện nhanh chóng sự tương tác giữa VLSH và hai loại kháng thể IgG, IgM trong mẫu máu của bệnh nhân COVID-19 [6].

Hạt nano vàng (Au nanoparticle-AuNP) đã được ghi nhận là loại VLSH có khả năng liên kết với kháng nguyên hoặc kháng thể cần nhận diện thông qua tương tác tĩnh điện [7]. Nhờ đó, virus gây hội chứng hô hấp Trung Đông (MERS-CoV) đã có thể được phát hiện chỉ trong 10 phút bằng phương pháp so màu [8]; hoặc thậm chí là sự hiện diện của SARS-CoV-2 cũng có thể phát hiện chỉ bằng mắt thường thông qua các phức hợp hạt nano vàng [9].

Hạt nano vàng thể keo cũng đã được ứng dụng trong các kỹ thuật xét nghiệm dòng chảy bên (AuNP-LF) nhằm mục đích phát hiện nhanh các chủng virus cúm A [10], cúm B [10], virus hợp bào hô hấp (RSV) [11], virus cúm H7N9 [11], virus bệnh bạch cầu (ALV) [12], virus bệnh Newcastle (NDV) [13] virus viêm thanh khí quản (ILTV) [14]. Gần đây, dựa trên sự xuất hiện của kháng thể IgM trong máu của bệnh nhân COVID-19, loại vật liệu này cũng đã được phát triển như một chỉ thị sinh học của kháng thể IgM nhằm phát hiện nhanh SARS-CoV-2 [15]. Kết quả chẩn đoán COVID-19 bằng kỹ thuật AuNP-LF hoàn toàn tương đồng với kết quả chẩn đoán bằng kỹ thuật sinh học phân tử (PCR) [15]. Bên cạnh đó, dựa trên nguyên tắc tương tự, vật liệu nano vàng thể keo còn đóng vai trò chỉ thị sinh học kép cho kháng thể IgM và IgA nhằm phát hiện virus Zika (ZV) [16]. Có thể thấy rằng AuNP là loại vật liệu chỉ thị sinh học vô cùng tiềm năng đối với sự hiện diện của các loại virus gây bệnh hiện tại, trong đó có SARS-CoV-2 [17].

2.2.    Thách thức và triển vọng
Bên cạnh các ưu điểm như khả năng phát hiện nhanh, nhạy SARS-CoV-2 ngay cả khi bệnh nhân không có các biểu hiện lâm sàng thường quy như sốt, ho khan, mệt mỏi, khó thở, đau tức ngực… thì phương pháp chẩn đoán lây nhiễm nói trên còn rất nhiều hạn chế cần phải khắc phục như quá trình nghiên cứu, sản xuất đòi hỏi nguồn nguyên vật liệu có giá thành cao; hệ thống hạ tầng, trang thiết bị phức tạp, cồng kềnh.  

Song hành với việc đẩy nhanh các nghiên cứu phát triển VLSH ứng dụng trong chẩn đoán COVID-19, tiến trình này vẫn còn rất nhiều thách thức cần phải đối mặt. Thách thức to lớn nhất có thể kể đến là các biến thể nguy hại của SARS-CoV-2 đang xuất hiện nhanh chóng trong thời gian gần đây, dẫn đến các phương pháp chẩn đoán COVID-19 đang được ứng dụng hiện tại sẽ trở nên kém chính xác. Bên cạnh đó, khả năng tương hợp sinh học của các loại vật liệu mới được phát triển trong chẩn đoán COVID-19 cũng cần phải được chú trọng nghiên cứu.

3.    Các hệ thống phân phối vaccine trong việc ngăn ngừa COVID-19
Hiện nay, vaccine là một trong những chiến lược hiệu quả nhất để ngăn ngừa và kiểm soát sự lây lan của các bệnh truyền nhiễm. Kể từ khi bùng phát COVID-19, một số ứng cử viên vaccine khác nhau đã được phát triển và đạt đến giai đoạn lâm sàng do tính khẩn cấp để ngăn chặn đại dịch. Các loại vaccine chủ yếu tập trung ở 3 dạng chính; bao gồm vaccine bất hoạt lực, vaccine protein tái tổ hợp và vaccine DNA/RNA. Tuy nhiên, các kháng nguyên tạo ra sinh miễn dịch kém và sự phân hủy sớm trong điều kiện in vivo khắc nghiệt, đồng thời các vaccine DNA/ RNA không tiếp cận được vị trí đích là hạn chế chính dẫn đến phản ứng miễn dịch yếu [18].

Hệ thống phân phối vaccine ra đời dựa trên thành tựu của công nghệ nano giúp hạn chế việc phân hủy sớm và các tác dụng phụ không mong muốn. Ngoài ra, các cấu trúc này cũng có tác dụng điều hòa miễn dịch và nhắm trúng đích tới các tế bào trình diện kháng nguyên  [19].

3.1.    Hạt nano (nanoparticles)
Hơn 10 năm trước, việc mRNA được đưa vào trong tế bào và thực hiện chức năng tổng hợp protein là một điều không tưởng vì mRNA trần dễ bị phân hủy bởi enzyme Rnases trong tế bào. Tuy nhiên, công nghệ nano và hạt bọc ra đời đã cung cấp cách bảo vệ hiệu quả các sợi di truyền này. Một số chất mang nano cao phân tử (carriers) đang được nghiên cứu để sử dụng cho việc tạo ra vaccine mRNA [20].

Công trình của Lambricht đã sử dụng khả năng điện di bề mặt của hạt nano PLGA (Poly Lactic-co-Glycolic Acid) phủ DNA/RNA để cải thiện việc phân phối DNA/RNA qua các tế bào và màng nhân. Sự phân phối các DNA này cho thấy hiệu quả khi lợn thí nghiệm tạo ra phản ứng của các tế bào T và tế bào B [21].

Hạt nano mangan liên tục giải phóng Mn2+ có tác dụng kháng virus in vitro và in vivo phổ rộng và phân cực đại thực bào. Ngoài ra, nano Mn hoạt động như một chất bổ trợ vaccine để tăng cường khả năng miễn dịch thích ứng của vật chủ [22].

Đặc biệt, công nghệ hạt nano lipid đang được xem là điểm sáng trong việc bảo vệ vaccine RNA của Moderna và Pfizer/BioNTech. Các loại vaccine này cho thấy hiệu quả trên 90% cao hơn nhiều so với các loại vaccine khác [23, 24]. Điều này được thể hiện thông qua RNA mã hóa cho glycoprotein màng SARS-CoV-2 được bao bọc với 4 hạt nano lipid [25]. Các hạt nano lipid này là sự kết hợp của lipid bị ion hóa, cholesterol, lipid PEGyl hóa và một số lipid hỗ trợ [26].

Mặc dù công nghệ hạt nano đang là xu hướng trong các phương pháp hỗ trợ vaccine để chống lại COVID-19, nhưng hầu hết các hạt nano vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm tiền lâm sàng. Vì thế việc nghiên cứu và thử nghiệm lâm sàng là chìa khóa để sản phẩm và công nghệ có thể được áp dụng rộng rãi.

3.2.    Cấu trúc hạt giống virus (Virus like particles –VLPs)
Hạt có cấu trúc giống virus có thể được xem là lựa chọn hàng đầu để phát triển vaccine nano an toàn hơn do phức hợp đại phân tử được miễn dịch hóa cao, bắt chước tác dụng kháng nguyên của vi sinh vật. Các vaccine tái tổ hợp dựa trên VLPs như vaccine viêm gan B rất phổ biến trên thị trường [27]. Một bộ bốn liều VLPs tiêm dưới da (trộn với chất bổ trợ của Freund) được chủng ngừa trên mô hình chuột dẫn đến giải phóng lượng kháng thể lớn chống SARS-CoV.VLPs tạo khả năng đề kháng của tế bào bằng cách tăng cường sản xuất interferon γ và  inteleukin 4 - các chất hỗ trợ miễn dịch chống virus [28].

Ngoài cách tiếp cận sợi di truyền, hạt nano còn cung cấp tá dược nhằm cải thiện hiệu quả và độ an toàn của phản ứng miễn dịch được tạo ra. Trong báo cáo năm 2020, năm ứng cử viên vaccine tiểu đơn vị protein sử dụng kết hợp kháng nguyên và chất bổ trợ vaccine đang nằm trong danh sách ứng viên vaccine COVID-19 tiền lâm sàng [29]. Ứng viên đầu tiên là sản phẩm của Novavax đang được thử nghiệm lâm sàng pha II (NCT04368988). Vaccine này sử dụng nano protein S chiều dài đầy đủ tái tổ hợp SARS-CoV-2 kết hợp với tá dược Matrix-MTM dựa trên saponin. Vaccine này đã chứng minh rằng tá dược kích hoạt sự xâm nhập của tế bào trình diện kháng nguyên vào vị trí tiêm và gây ra sự trình diện kháng nguyên trong các hạch bạch huyết cục bộ, dẫn đến tăng cường đáp ứng miễn dịch [30].

3.3.    Những triển vọng mới trong công nghệ phân phối vaccine
Ngoài công nghệ hạt nano và hạt giống virus, một loạt các loại VLSH khác cũng đang được phát triển. Langellotto (2020) đã chế tạo vaccine dựa trên việc sử dụng các thanh silica trung tính (mesoporous silica rods- MSR) có khả năng bảo vệ mạnh mẽ chống lại SARS CoV-2 trong điều kiện in vivo [31]. Dai đã thiết kế vùng liên kết thụ thể CoV (receptor-binding domain -RBD) để sử dụng trong các loại vaccine beta-coronavirus khác nhau, đặc biệt là vaccine COVID-19. Các nghiên cứu trên chuột với MERS-CoV sử dụng RBD cho thấy việc chống nhiễm trùng và tăng bị kháng thể trung hòa (neutralizing antibody -NAb) [32]. Điều này cho thấy triển vọng của các cấu trúc nano khác trong việc hỗ trợ đáp ứng miễn dịch cho cơ thể chống lại SARS-CoV-2.

4.    Vật liệu sinh học trong điều trị COVID-19
Hiện nay chưa có thuốc điều trị đặc hiệu cho COVID-19, nhưng các nhóm thuốc đang được thử nghiệm khá đa dạng và tập trung vào 2 nhóm chính: nhóm điều trị (therapeutic) và nhóm có mục đích giảm nhẹ bệnh trạng (disease-modifying treatment). Các VLSH chủ yếu tham gia vào việc xây dựng các mô hình sàng lọc thuốc này và hệ thống phân phối thuốc để điều trị hiệu quả hơn [17].

4.1.    Mô hình sàng lọc thuốc
 Hiện nay, các nhà khoa học đã nỗ lực để tạo ra các mô hình sàng lọc thuốc có khả năng mô phỏng lại các đặc điểm sinh lý người. Mô hình khung nâng đỡ 3D đã được tạo ra từ collagen-hyaluronate để đồng nuôi cấy tế bào biểu mô khí quản và nguyên bào sợi phổi người [33]. Khung nâng đỡ cũng có thể được tạo ra từ các VLSH khác như alginate, Matrigel, collagen, fibrin, gelatin, cellulose, gelatin methacryloyl, poly dopamine [17]. Một chiến lược khác là sử dụng VLSH để tạo ra chất nền ngoại bào giống mô tự nhiên nhằm hỗ trợ sự trưởng thành của organoid (mô ba chiều được nuôi cấy từ tế bào gốc), đồng thời cung cấp một môi trường vi mô cho đồng nuôi cấy tế bào mô đệm và tế bào miễn dịch [33]. Công nghệ cơ quan trên vi mạch (Organ-on-chip, OOC) cũng được sử dụng để tạo mô hình mô phỏng sự tương tác giữa các mô, dòng chảy của máu, đặc điểm cơ học và sinh lý bệnh của cơ thể khi bị nhiễm SARS-CoV-2. Mô hình này giúp chứng minh sự thay đổi nội mô mạch máu, giải thích các triệu chứng tiêu chảy và viêm đại tràng xuất huyết ở bệnh nhân COVID-19 [17, 33].

4.2.    Hệ thống phân phối thuốc
VLSH kết hợp với công nghệ nano là một trong những cách tiếp cận đầy hứa hẹn để tăng khả năng phân phối thuốc đến vị trí đích. Phổi chỉ chiếm khoảng 2% trọng lượng của cơ thể do đó việc phân phối thuốc đúng mục tiêu có thể làm giảm lượng thuốc cần thiết khoảng 50 lần trở lên so với đường uống truyền thống, đồng thời giúp giảm độc tính của thuốc đối với các cơ quan ngoài mục tiêu, do đó làm giảm tác dụng phụ không mong muốn [34]. Liposome từ phosphatidylcholine và hạt nano từ đồng trùng hợp poly(lactide-co-glycolide)-polyethylene glycol (c) đã được sử dụng để phân phối ivermectin (một loại thuốc kháng virus làm giảm khả năng nhân bản SARS-CoV-2 trong tế bào Vero). Kết quả cho thấy ivermectin ít gây độc tính trên các tế bào không xâm nhiễm virus, đồng thời hoạt tính kháng virus của ivermectin trong các tế bào có xâm nhiễm virus đã được thể hiện [35]. Bên cạnh đó, tính sinh khả dụng và dược động học của thuốc được kéo dài trên chuột khi ivermectin được phân phối trong hệ thống nano PLGA- b -PEG [33]. Ngoài ra, các VLSH khác cũng được sử dụng trong hệ thống phân phối thuốc như albumin, alginate, chitosan, gelatin, collagen hay polymer tổng hợp như polylactide, polyacrylate và polyanhydride [17, 33].

Tóm lại, việc sử dụng VLSH trong hệ phống phân phối thuốc có nhiều ưu điểm như giúp giảm liều lượng thuốc sử dụng, giảm tác dụng phụ do khả năng nhắm mục tiêu vào một số loại tế bào nhất định. Bên cạnh đó, khả năng tương thích sinh học, phân hủy sinh học, kiểm soát phân phối thuốc đúng mục tiêu có thể điều chỉnh cho phù hợp với VLSH đang sử dụng. Ngoài ra, thuốc có thể được đưa vào cơ thể một cách linh hoạt và đa dạng thông qua đường uống, phẫu thuật cấy ghép, tiêm hoặc hít [17, 33, 36].

4.3.    Thách thức và hứa hẹn trong tương lai
Mặc dù những tiến bộ của công nghệ VLSH trong điều trị COVID-19 đã được ghi nhận, những thách thức vẫn đang tồn tại. SARS-CoV-2 có tỷ lệ đột biến cao nên các liệu pháp điều trị ở thời điểm hiện tại có thể không hiệu quả đối với chủng virus biến thể mới. Bên cạnh đó, con đường lây nhiễm của virus ở các vật chủ khác nhau là không giống nhau, do đó các mô hình sàng lọc thuốc phải được thiết kế sao cho có thể mô phỏng, đánh giá được sự biến đổi này. Điều này cho thấy vai trò của y học cá thể cần được thể hiện rõ. Việc điều trị phải dựa trên sự hiểu biết tường tận về sinh lý bệnh COVID-19 nhưng khoảng cách giữa các mô hình sàng lọc thuốc và hoạt động của các cơ quan trong cơ thể là rất lớn [17, 33]. Để thu hẹp khoảng cách này, sự kết hợp của các organoid và OOC mô tả hiệu quả hơn cấu trúc và chức năng của các cơ quan trong cơ thể. Với sự nỗ lực nghiên cứu và cải tiến không ngừng của các nhà khoa học, càng ngày sẽ càng có nhiều liệu pháp điều trị COVID-19 dựa trên VLSH [17].

5.    Kết luận
Vật liệu sinh học đang trở thành xu hướng cho việc hỗ trợ việc chấm dứt đại dịch COVID-19. Trong lĩnh vực chẩn đoán, nano vàng giúp giảm thời gian xét nghiệm và cho kết quả chính xác hơn. Hạt nano từ các polymer, đặc biệt là lipid đang sử dụng phổ biến trong công nghệ sản xuất vaccine của Pfizer hay Moderna và hiệu quả lâm sàng đã được chứng minh. Ngoài ra, hạt như virus bọc vaccine của Novavax cũng đang thử nghiệm cho thấy mức hiệu quả cao trong các thử nghiệm lâm sàng. Cuối cùng, kết quả điều trị cũng được cải thiện thông qua các mô hình phổi thử thuốc khá giống điều kiện trong cơ thể (organoid, mô hình ba chiều, organ-on-chip) và việc bọc thuốc giảm tác dụng phụ và tăng khả năng phân bố tốt hơn của PLGA-b-PEG. Tuy nhiên, các nghiên cứu chủ yếu là in vivo, in vitro hoặc in situ nhưng vẫn chưa đánh giá lâm sàng về mức độ hiệu quả. Vì thế, việc nghiên cứu sâu hơn, hiểu biết tường tận sẽ là thách thức cũng như cơ hội để chấm dứt đại địch. Chúng tôi tin rằng việc cung cấp hiểu biết mới góp phần thay đổi, mở rộng nhận thức về COVID-19 cũng như hỗ trợ các biện pháp giúp ngăn ngừa và đẩy lùi đại dịch toàn cầu.

Tài liệu tham khảo
1.    Zumla, A., et al., Coronaviruses—drug discovery and therapeutic options. 2016. 15(5): p. 327-347.
2.    Walls, A.C., et al., Structure, function, and antigenicity of the SARS-CoV-2 spike glycoprotein. 2020. 181(2): p. 281-292. e6.
3.    Chakhalian, D., et al., Opportunities for biomaterials to address the challenges of COVID‐19. 2020. 108(10): p. 1974-1990.
4.    Tang, Z., et al., A materials-science perspective on tackling COVID-19. 2020. 5(11): p. 847-860.
5.    Ai, T., et al., Correlation of chest CT and RT-PCR testing for coronavirus disease 2019 (COVID-19) in China: a report of 1014 cases. 2020. 296(2): p. E32-E40.
6.    Cheraghali, A.M., et al., Management of COVID-19 virus infection by convalescent plasma. 2020.
7.    Abd Ellah, N.H., et al., Nanomedicine as a promising approach for diagnosis, treatment and prophylaxis against COVID-19. 2020. 15(21): p. 2085-2102.
8.    Kim, H., et al., Development of label-free colorimetric assay for MERS-CoV using gold nanoparticles. 2019. 4(5): p. 1306-1312.
9.    Moitra, P., et al., Selective naked-eye detection of SARS-CoV-2 mediated by N gene targeted antisense oligonucleotide capped plasmonic nanoparticles. 2020. 14(6): p. 7617-7627.
10.    Li, W., et al., Evaluation of a commercial colloidal gold assay for detection of influenza A and B virus in children’s respiratory specimens. 2020. 39(2): p. 93-98.
11.    Yang, F., et al., Development of a colloidal gold-based immunochromatographic strip test using two monoclonal antibodies to detect H7N9 avian influenza virus. 2020: p. 1-5.
12.    Yu, M., et al., Development and application of a colloidal gold test strip for detection of avian leukosis virus. 2019. 103(1): p. 427-435.
13.    Yang, F., et al., Immunosensor‐based rapid quantitative detection of Newcastle disease virus antibodies using innovative gold immunochromatographic assay. 2020. 129(6): p. 1751-1757.
14.    Yu, J., et al., Development and application of a colloidal gold test strip for the rapid detection of the infectious laryngotracheitis virus. 2020. 99(5): p. 2407-2415.
15.    Huang, C., et al., Rapid detection of IgM antibodies against the SARS-CoV-2 virus via colloidal gold nanoparticle-based lateral-flow assay. 2020. 5(21): p. 12550-12556.
16.    Zhang, B., et al., Diagnosis of Zika virus infection on a nanotechnology platform. 2017. 23(5): p. 548-550.
17.    Ertas, Y.N., et al., Role of biomaterials in the diagnosis, prevention, treatment, and study of corona virus disease 2019 (COVID-19). Emergent Materials, 2021: p. 1-21.
18.    Finco, O. and R.J.F.i.i. Rappuoli, Designing vaccines for the twenty-first century society. 2014. 5: p. 12.
19.    Heinrich, M.A., B. Martina, and J.J.N.t. Prakash, Nanomedicine strategies to target coronavirus. 2020: p. 100961.
20.    Pardi, N., et al., mRNA vaccines—a new era in vaccinology. 2018. 17(4): p. 261-279.
21.    Lambricht, L., et al., Clinical potential of electroporation for gene therapy and DNA vaccine delivery. 2016. 13(2): p. 295-310.
22.    Sun, Y., et al., Manganese nanodepot augments host immune response against coronavirus. 2021. 14(5): p. 1260-1272.
23.    Polack, F.P., et al., Safety and efficacy of the BNT162b2 mRNA Covid-19 vaccine. 2020.
24.    Baden, L.R., et al., Efficacy and safety of the mRNA-1273 SARS-CoV-2 vaccine. 2021. 384(5): p. 403-416.
25.    Erasmus, J.H., et al., An Alphavirus-derived replicon RNA vaccine induces SARS-CoV-2 neutralizing antibody and T cell responses in mice and nonhuman primates. 2020. 12(555).
26.    Hassett, K.J., et al., Optimization of lipid nanoparticles for intramuscular administration of mRNA vaccines. 2019. 15: p. 1-11.
27.    Gilca, V., et al., Immunogenicity of quadrivalent HPV and combined hepatitis A and B vaccine when co-administered or administered one month apart to 9–10 year-old girls according to 0–6 month schedule. 2014. 10(8): p. 2438-2445.
28.    Lu, X., et al., Immune responses against severe acute respiratory syndrome coronavirus induced by virus‐like particles in mice. 2007. 122(4): p. 496-502.
29.    Kaur, S.P. and V.J.V.r. Gupta, COVID-19 Vaccine: A comprehensive status report. 2020: p. 198114.
30.    Guebre-Xabier, M., et al., NVX-CoV2373 vaccine protects cynomolgus macaque upper and lower airways against SARS-CoV-2 challenge. 2020. 38(50): p. 7892-7896.
31.    Langellotto, F., et al., A rapidly adaptable biomaterial vaccine for SARS-CoV-2. 2020.
32.    Dai, L., et al., A universal design of betacoronavirus vaccines against COVID-19, MERS, and SARS. 2020. 182(3): p. 722-733. e11.
33.    Colombani, T., et al., Harnessing biomaterials for therapeutic strategies against COVID-19. Emergent Materials, 2021: p. 1-10.
34.    McHugh, K.J., Employing drug delivery strategies to create safe and effective pharmaceuticals for COVID‐19. Bioengineering & Translational Medicine, 2020. 5(2).
35.    Caly, L., et al., The FDA-approved drug ivermectin inhibits the replication of SARS-CoV-2 in vitro. Antiviral research, 2020. 178: p. 104787.
36.    Chakhalian, D., et al., Opportunities for biomaterials to address the challenges of COVID‐19. Journal of Biomedical Materials Research Part A, 2020. 108(10): p. 1974-1990.