2013 年，时任国务卿约翰·克里公开谴责叙利亚总统巴沙尔·阿萨德对叙利亚平民发动化学武器袭击，造成1400 多人死亡。使用的毒气是沙林，属于一类称为有机磷酸酯（OP）的化合物。
尽管有沙林等有机磷酸酯的解毒剂，但这些神经毒剂的作用迅速，意味着这些措施通常为时已晚。自二战前德国化学家首次开发出这类化学物质以来，研究人员几十年来一直热衷于寻找预防性药物。最初，他们为了寻找杀虫剂而制造出有机磷酸酯，并于1938 年生产出沙林用于此目的。尽管纳粹政权很快将注意力转向其对人类的致命影响，但诸如毒死蜱之类的有机磷酸酯农药如今仍在全球广泛使用。
每年约有 30 万人死于接触有机磷酸酯农药，这些农药用于作物并用于家用蟑螂和蚂蚁毒药。大多数死亡发生在发展中国家，从事不安全工作的人群中。一些美国研究人员呼吁逐步淘汰这些化学物质，因为有研究表明其对儿童发育有害。2018 年 8 月，美国联邦上诉法院命令环境保护署在60 天内禁止使用毒死蜱，但美国司法部要求重新考虑该裁决，因此目前尚未实施禁令。
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有机磷酸酯会干扰昆虫和人类使用的调节神经信号的酶。如果有机磷酸酯抑制这些胆碱酯酶，那么肌肉（包括控制呼吸的肌肉）最终可能会停止工作。已经发现了几种可以清除或分解有机磷酸酯的分子，使其在干扰此信号之前失效。但是，将这些化学清除剂投入实际使用的努力遇到了两个主要障碍：这些分子只能在很短的时间内起作用，而且它们往往会引起不必要的免疫反应。
隐形的“纳米清除剂”——靶向有机磷酸酯的涂层纳米颗粒——可能是解决这两个问题的方案。1 月 2 日发表在《科学转化医学》上的研究结果描述了一种纳米清除剂，它可以禁用农药和神经毒气有机磷酸酯化合物，并且比其他候选药物的持续时间更长，同时通过“隐形”躲避接受者的免疫系统。北卡罗来纳大学教堂山分校药物递送纳米技术中心主任亚历山大·卡巴诺夫（未参与该研究）说，由于纳米清除剂的持久性和免疫逃避能力，这些发现比以前的工作有了显着的进步。
研究人员测试了他们的清除剂对抗两种有机磷酸酯：对氧磷（有机磷酸酯农药对硫磷的活性分解产物）和沙林。为了产生隐形的纳米清除剂，他们在一种清除有机磷酸酯的酶周围包裹了一层吸水凝胶涂层。凝胶充当酶的隐形斗篷，将其隐藏起来，使其免受免疫系统的攻击，但它的孔隙率刚好足以让酶与有机磷酸酯相互作用并使其失效。
事先接受过涂层纳米清除剂注射的大鼠在接触对氧磷后没有表现出任何症状。该酶（有机磷水解酶，简称 OPH，可将有机磷酸酯分解为无害成分）在没有斗篷的情况下也有效，但只能持续几个小时。然而，当它被包裹在凝胶涂层中时，它在大鼠体内有效长达一周，并且引发的免疫反应可以忽略不计。华盛顿大学化学工程教授、该研究的作者邵毅江说，鉴于这些结果，预计纳米清除剂的风险很小。“但是，还需要对人体进行进一步的安全评估，”他说。
为了测试他们的纳米清除剂对抗致命性更高的有机磷酸酯化合物沙林，研究小组转向了长期用于此类测试的豚鼠，江说。这种“隐形”纳米清除剂还可以保护暴露于沙林的动物一周以上，使其能够禁用致命的有机磷酸酯，即使多次暴露于沙林，也不会产生危害。“如果暴露不可避免或很可能发生，那么针对有机磷酸酯的防护措施可持续近一周，这使得这种方法切实可行，”卡巴诺夫说，他的团队此前曾报告过使用外用凝胶成功进行预防。他说，外用凝胶可以作为皮肤暴露的屏障，但“考虑到有机磷酸酯进入体内会带来迫在眉睫的致命威胁，因此有必要使用像本出版物中描述的那样的全身性生物清除剂。”
居住在交战地区、作战人员愿意使用神经毒气的平民、军人以及处理农药的工人只是少数可能从长期有效的有机磷酸酯预防剂中受益的人群。“流氓行为者和恐怖分子越来越多地使用有机磷酸酯战争，使这个问题更加严重，”卡巴诺夫说。
江及其同事开发的隐形纳米清除剂针对一类有机磷酸酯化合物，而卡巴诺夫及其同事开发的凝胶针对另一类。江和共同作者说，最终目标是开发一种“纳米清除剂混合物”，该混合物将禁用多种有机磷酸酯，也许有一天会提供抵御像阿萨德对其人民发动的那种攻击的盾牌。