精密工程使病毒样颗粒的设计成为可能，这些颗粒可以将遗传物质输送到细胞中

NPL的科学家与IBM和科学技术设施委员会（STFC）哈特里中心的人工智能专家合作，正在应用生物系统的精确工程原理，以设计能够封装基因的人工病毒样颗粒

这种被称为病毒颗粒的颗粒可用于将所需的遗传物质递送到细胞中，具有广泛的应用，包括基因治疗和工程生物学。将药物专门输送到所需的作用部位带来了巨大的挑战，是药物开发的关键，科学家们寻求在不产生负面副作用的情况下实现所需的治疗效果。这项工作有可能为解决这一挑战做出贡献

发表在ACS Nano上的这项新研究使用病毒生物学中没有观察到的方法解决了病毒粒子设计中的具体挑战

该方法使用天然存在的氨基酸——蛋白质的构建块。具体来说，病毒颗粒是由（L-氨基酸）与其镜像反射交替组装而成的，称为D-氨基酸，它们组装形成病毒样外壳，可以设计成包裹不同大小的核酸

这项工作将有广泛的应用，但目前最引人注目的是在个性化医疗和基因治疗等应用中。替代的合成病毒颗粒外壳也被证明具有抗菌活性，为开发一类新的抗生素替代品提供了潜力

这项研究提供了一个利用人工智能模型进行预测性生物设计的绝佳例子，该模型能够支持预测组装成每个病毒颗粒所需的分子数量，以及每个病毒颗粒中捕获的核酸量 More information: James E. Noble et al, A Nonlinear Peptide Topology for Synthetic Virions, ACS Nano (2024). DOI: 10.1021/acsnano.4c10662

Journal information: ACS Nano