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核技术

1月前
禽流感病毒也像冠状病毒般不断地变异,除了导致数百万只鸡死亡,更令全世界的家禽业蒙受数十亿欧元的巨大损失,国际原子能机构和联合国粮食及农业组织期待所开发的一种核技术,有助于更快地研发疫苗,更有效地应对新的变种病毒株。 就像冠状病毒以及其他人类流感病毒一样,禽流感病毒也在不断地变异,并进化成许多不同的变种病毒株。在大多数情况下,禽流感影响禽类的方式也与流感影响人类的方式相同,一些禽流感变种病毒株可能更具传染性或致命性,有些变种病毒株甚至可能传播给人类,还导致感染者死亡──虽然这非常的罕见。 因此,针对不断演变的禽流感病毒研发应对的疫苗,以及监测病毒的发展并找到控制病毒的方案,也是一个重要的公共卫生问题。 [nonvip_content_start] 一种被称为H5N1的高致病性禽流感变种病毒株,1996年首次在中国出现,到2003年时,禽流感已发展成为一个全球性问题,促使各国政府当局都匆忙采取控制措施,以限制禽流感疫情对经济和人民生计的影响。 联合国粮食及农业组织的数据显示,全球范围内的禽流感疫情除了导致数百万只鸡死亡,更令全世界的家禽业蒙受数十亿欧元的巨大损失,东亚和东南亚的小农场主和生产者受到的打击尤其严重。 H5N1禽流感变种病毒株是一种可以传播给与受感染禽鸟密切接触的人的人畜共患疾病,尽管传播的总数相对较低,同时没有发生持续的人与人之间的传播,然而对大多数受感染者的后果是严重的。 根据世界卫生组织报告,2003年至2020年间,17个国家中出现862宗人感染H5N1型禽流感的病例,且超过一半是致命的病例。 H5N1禽流感变种病毒株如今在全球很多地区依然非常的活跃,各地都有防止病毒传播的严格控制措施。不过,就如冠状病毒,足以严重影响国际贸易、公共卫生、国际旅游与旅行,以及家禽养殖户生计的新的侵入性变种病毒株,还是随时可能会出现,以致科学家们仍忙于寻找控制病毒的新方案。 除了对牲畜疾病的监测,卫生规定以及其他措施的实施,包括疫苗接种,都对遏制禽流感的传播发挥重要作用。国际原子能机构和联合国粮食及农业组织目前在奥地利塞伯斯多夫的实验室开发的一种核技术,或将有助于更快地开发疫苗,更有效地应对新的变种病毒株 国际原子能机构和联合国粮食及农业组织的核技术联合中心动物生产与健康实验室负责人乔瓦尼.卡托利说,大多数疫苗的开发方法复杂且耗时,但他们拥有丰富的动物健康免疫学经验,而国际原子能机构则拥有最前沿的核专门知识,两者结合使的实验室在研究与发展新型创新动物疫苗方面处于有利地位。 遵循灭活病毒生产疫苗的原则,也就是仍病毒无法感染细胞及复制,是核技术联合中心动物生产与健康实验室目前正在探索的方法。为家畜接种这些无害的病毒,可以让家畜的免疫系统掌握它们的特性,并能为抵御真正的感染做好准备。 保持物理结构尽可能完整对灭活病毒这种免疫方法非常的重要。通过这种方式,免疫系统将它们识别为病毒,并能有效应对未来的病毒感染──这种特性为“抗原性”。科学家们表示,他们试图保持灭活病毒的抗原性,以制造有效的疫苗,并通过对病毒进行照射来实现的。 预定辐射剂量的照射效果会更好 主流疫苗生产策略包括使用化学方法或热灭活方法,破坏病毒及其抗原性,对病毒进行预定辐射剂量的照射,效果会更好,因为这种方法可以更好地保护它们的结构。 国际原子能机构疫苗开发及免疫学领域首席科学家维斯坎.维杰瓦德纳说,由于是利用精确的辐射量来保护病毒蛋白质结构,免疫系统因此可以更好地识别并更有效地对抗感染。 维杰瓦德纳表示,相比目前工业上使用的方法,辐射照射方法可能可以更快、更有效地对付不断演变的新变种病毒株,这可能有助于拯救更多的禽类,甚至还可能挽救人类生命。 据了解,国际原子能机构目前正在进行实验,以确定生产有效疫苗需要的辐射剂量。 国际原子能机构科学家会在辐射照射后,用电子显微镜检查病毒的结构完整性,通过这些实验过程收集的数据,以掌握获得最佳结果所需的辐射量。然后再作进一步测试,确定这种疫苗原型引发的免疫反应是否仍然能够识别与中和感染性病毒,达到保护动物免受疾病侵袭的目的。 国际原子能机构和联合国粮食及农业组织将会公开发表研究结果,让科学界可以利用这些数据开发与制造疫苗。如果成功,拟议的战略将有助于生产疫苗,以相对快速且经济高效地对抗新的病毒变种,而这或许有助于解决未来禽流感疫情以及其他跨界动物疾病和动物传染性疾病。
3年前
蚊子所传播的疟疾及寨卡病毒病等疾病,可以在全球范围内造成破坏,加上对杀虫剂的抗药性越来越强,因此,利用核科学针对病媒传播的昆虫不育技术,遂成了比传统防治技术变得有效的手段。 由于能够传播疟疾及寨卡病毒病等疾病,蚊子这种可以在全球范围内造成破坏性疫情的昆虫,因此被视为人类最致命的敌人之一。为了防范寨卡及骨痛热症等通过蚊子作为传播媒介的黄热痛,一种以核为基础的生育控制方法——昆虫不育技术,如今正在一些国家如孟加拉和马来西亚使用。 在孟加拉,长期的季风降雨为伊蚊提供理想的滋生地,伊蚊属于黑斑蚊种类之一,一般上会传播骨痛热症及其他疾病,如寨卡及基孔肯雅病毒病。2019年时,孟加拉便因为骨痛热症以前所未有的规模肆虐,超过10万起病例导致卫生系统不堪重负,并有超过150人失去生命。 [nonvip_content_start] 孟加拉原子能委员会食品与辐射生物学研究所所长马夫查.汗说,为拯救人们免受这些蚊子传播的疾病所危害,他们努力通用综合方法来防治蚊子,包括使用昆虫不育技术。 随著孟加拉于2019年8月发出求助讯号,国际原子能机构之后制定了一项四年计划,而昆虫不育技术就是防治伊蚊全地区综合害虫防治计划的一部分。 在“和平利用倡议”下发展使用昆虫不育技术来防治蚊子的国家包括马来西亚、印尼、巴西、古巴、德国、希腊、意大利、毛里求斯、墨西哥、西班牙和美国。 昆虫不育技术已经使用了七十多年,是一种环境友好型技术,且成功地控制了一些危害农业的昆虫害虫。 在实施昆虫不育技术前,必须先批量饲养目标昆虫,然后利用辐射使其不育。没有生育能力的雄性昆虫之后被包装起来,送到受感染的地区释放出来与野生雌性昆虫交配。交配的结果不产生后代,并随着时间的推移,减少了野生昆虫的数量。 国际原子能机构于10月初在官网发布的一篇报告中指出,该机构应孟加拉请求,与联合国粮食及农业组织(粮农组织)合作,派出一个多学科小组到孟加拉对疫情进行评估,并帮助当地专家制定计划,利用昆虫不育技术与其他方法相结合,抑制传播疾病的蚊子。 粮农组织/国际原子能机构粮农核技术联合处虫害防治科科长雷.卡多索.佩里拉说,昆虫不育技术计划自2016年以来收到来自日本、英国和美国的近250万欧元资金,以帮助推进这项技术的相关研发,用于蚊子防治,并克服大范围使用这项技术防治伊蚊及传播疟疾寄生虫的疟蚊的挑战。 他说,在大规模使用昆虫不育技术之前,确实必须克服某些挑战,首先便是如何喂养及饲养将释放的蚊子。 他表示,批量饲养的成本效益因研发工作而得以提高,譬如架子与笼子的设计,从不锈钢改用更便宜的铝与塑料以及其他的改进,从而实现大规模批量饲养目标蚊子。 “叮咬及传播疾病的是雌蚊,确保只放出经过不育处理的雄蚊也就非常的重要。” 伊蚊的雌性蛹比雄性蛹大很多,因此在蛹阶段就可以分开雄性和雌性。可是,蛹的大小又受饮食、饲养条件、虫群密度等环境因素的影响,这种方法也不总是精确。为了进一步优化雌雄伊蚊的分离,粮农组织/国际原子能机构联合处的科学家们在一个由“和平利用倡议”支持的项目中,开发了一种能使雌蚊的眼睛呈现红色、雄蚊的眼睛呈现黑色的遗传性别鉴定株,这有望促进昆虫不育技术应用中的性别分离。 X射线辐照装置在历史上曾作为昆虫不育技术计划的一部分,用于对昆虫害虫进行批量绝育。根据国际原子能机构和粮农组织最近进行的研究,X射线辐照装置也适用于这一过程;美国佛罗里达州李县蚊子防治区的科学家们,便与国际原子能机构合作,开展利用X射线针对伊蚊的昆虫不育技术计划。 无人机降低释放蚊子成本 国际原子能机构带孝官网发布的报告中指出,该机构给予李县蚊子防治区的支持,包括协助后者进行X射线机的校准。 李县蚊子防治区应用科学与技术经理瑞秋.莫瑞尔说,伊蚊对他们的地区具有入侵性,加上对杀虫剂的抗药性越来越强,以致传统的防治技术变得不那么有效。 “由于我们的计划是通过X射线而不是X射线进行绝育,我们可以提供不同的视角与方案。我们所学到的经验以及我们所做的改进,可以为其他国家提供很大的帮助。” 在昆虫不育技术计划期间将蚊子释放到自然环境中,确保不会损害或杀死脆弱的蚊子是非常的重要。巴西的研究人员和粮农组织/国际原子能机构联合处的专家最终发现,无人机为他们提供了解决方案。 研究人员于2018年进行的一项研究发现,使用无人机释放被辐照的蚊子对蚊子造成的损害最小,相比其他释放技术如从地面释放,更具成本效益、速度更快。 巴西莫斯卡梅德生物工厂的技术科学经理梅伦.戈麦斯.帕切科说,对巴西团队来说,使用无人机是降低大规模释放成本的创新方法,他们乐于通过国际原子能机构分享这项试验成果,支持昆虫不育技术在其他流行病学和社会环境中的试点试验,在防治蚊子的同时,最大限度地减少蚊子所传播疾病带给世界各地许多社区的痛苦。
3年前