تاکنون هیچ واکسن یا درمان خاصی بیماری حاد تنفسی که ناشی از ویروس کرونا ۲ و SARS-CoV-۲ است، ساخته نشده است. از اواخر سال ۲۰۱۹، وقتی ویروس کرونا شیوع پیدا کرد، محققان برای یادگیری بیشتر درباره SARS-CoV-۲ که از خانواده ویروس‌های کروناست، با هم رقابت می‌کنند. این ویروس به علت شکل تاج مانندی که دارد کرونا نام گرفته است.

توماس وبستر مهندس شیمی در دانشگاه نورث استرن و متخصص دارو و فناوری‌های نانویی یکی از دانشمندانی است که ایده‌ها و فناوری‌های خود را در مرکز کنترل و جلوگیری بیماری (CDC) برای مقابله با شیوع کووید-۱۹ به اشتراک می‌گذارد.

وبستر می‌گوید ایده استفاده از نانوذرات به علت ساختار کووید-۱۹ است که شکل ساختاری آن در مقیاس نانو است و در این مقیاس ماده بسیار ریز بوده؛ تقریبا هزار برابر کوچکتر از ضخامت یک تار مو است. هدف وبستر ساخت ذراتی است که می‌تواند به ویروس‌های SARS-CoV-۲ بچسبد و آن‌ها را با ترکیبی از نور مادون قرمز تخریب کند. سپس توانایی ویروس‌ها برای زنده ماندن و تولید دوباره در بدن را متوقف کند.

وبستر گفت: «شما باید به انداره ذرات فکر کنید، اگر بخواهید در گستره نانو، ویروس را شناسایی کرده و از کار بیاندازید.» پیدا کردن و خنثی‌سازی ویروس‌هایی که اندازه نانو هستند، هسته اصلی تحقیق وبستر و دیگر محققان است که آن را ترانوستیک (theranostics) می‌نامند. این رشته جدید پزشکی بر درمان و تشخیص تمرکز می‌کند. با استفاده از این رویکرد آزمایشگاه وبستر برای مبارزه با میکروب‌هایی مانند آنفولانزا و سل در مقیاس نانو تخصصی شده است.

او می‌گوید: «ارائه یک رویکرد برای تشخیص وجود ویروس و رویکرد دیگری برای درمان آن خوب نیست. داشتن یک ذره که هم تشخیص و درمان را با یک رویکرد برای شما آسان کند، مطلوب است.»

ویروس‌ها بیشتر از طریق ذرات کوچک از راه تنفس، حرف زدن، عطسه و سرفه در هوا پخش می‌شوند و از طریق چشم، دهان و بینی وارد بدن می‌شوند. تحقیقات اولیه نشان می‌دهد که این میکروب‌ها برای چندین روز می‌توانند روی پیشخوان، نرده و دیگر سطوح سخت زنده بمانند.

وبستر می‌گوید این یکی از دلایلی است که باعث می‌شود کووید-۱۹ در مرکز شیوع باشد. نانوذرات می‌توانند پاتوژن‌ها را حتی قبل از اینکه وارد بدن شوند، بیرون از بدن روی سطوح یا اشیاء از بین ببرند. آزمایشگاه وبستر موادی را ایجاد کرده که هنگامیکه روی سطح و اشیا اسپری می‌شوند به ویروس‌ها حمله می‌کنند. برای دستیابی به طیف گسترده‌ای از ویروس‌ها، باکتری و دیگر پاتوژن‌ها همان فناوری می‌تواند تنظیم و استفاده شود.

برخلاف دیگر دارو‌های جدید با ساختار‌های مولکولی بزرگ، نانوذرات بسیار کوچکند و  می‌توانند در بدن شما بدون مختل کردن دیگر عملکرد‌ها از جمله سیستم ایمنی، حر کت کنند. وبستر ادامه می‌دهد: «دقیقا مانند یک ناظر، نانوذرات می‌توانند وارد جریان خون شوند، آن‌ها می‌توانند در بدن شما بسیار راحت‌تر و در زمان بیشتری بمانند و سعی کنند تا ویروس را شناسایی کنند.»

وبستر گفت: برای انجام همه این کارها، CDC باید از ویژگی‌های لازم ساختاری برای خنثی کردن SARS-CoV-۲ آگاه باشد. شما باید آنچه که برای قرار دادن در نانوذرات برای حمله به ویروس‌ها لازم است بدانید. یک جایگزین برای نانودارو‌ها تولید مولکول‌های مصنوعی است. اما وبستر می‌گوید که این تکنیک چالش برانگیز است. مولکول‌های مصنوعی درمورد شیمی درمانی که برای درمان سلول‌های سرطانی استفاده می‌شوند، می‌توانند عوارض جانبی شدید را به همراه داشته باشد.

یکی از دلایل اصلی عدم وجود این راه حل‌ها این است که همانطور که نانوذرات برای جنگیدن با ویروس‌ها ایده آل هستند، باعث نگرانی سازمان دارویی فدرال آمریکا نیز هستند. به دلیل اندازه آنها، نانوذرات بسیار گسترده هستند و ممکن است دیگر نقاط بدن را نیز درگیر کند. برای کاهش این خطر آزمایشگاه وبستر روی اکسیدآهن متمرکز شده است.

وبستر بیان می‌کند: «حتی اگر عفونت ویروسی داشته باشید نیازمند آهن هستید، چون بسته به میزان عفونت احتمالا دچار کم خونی خواهید شد. ما درحال تولید این نانوذرات با استفاده از مواد شیمیایی هستیم که می‌توانند به سلامت شما کمک کنند. نانوذرات آهنی می‌توانند با استفاده از میدان مغناطیسی برای هدف قرار دادن اندام‌های خاص مانند شش‌ها و دیگر نواحی مستعد عوارض تنفسی بعد از عفونت، هدایت شوند. این همان کاری است که نمی‌توان با مولکول‌های مصنوعی جدید انجام داد.»