研究人員使用電子顯微鏡首次獲得了液態(tài)環(huán)境中的病毒的高分辨率圖像。圖片來源：賓夕法尼亞州立大學/Deb Kelly課題組

夏天的池塘比冬天的池塘更能透露魚的信息。原因是魚在冰冷的環(huán)境中可能會保持靜止，但這種靜止狀態(tài)下，研究它的鱗片沒問題，但要了解游泳和行為，就需要它們自由移動。在分析病毒等在人體中的移動方式時，情況也是如此。

近日，美國賓夕法尼亞州立大學研究人員使用了電子顯微鏡技術(shù)以高分辨率觀察了人類病毒是如何在接近自然的環(huán)境中移動的。該研究負責人Deb Kelly說，可視化技術(shù)可以幫助我們更好地理解候選疫苗和治療方法在與靶細胞相互作用時的行為和功能。

為了擴大科學家研究微觀世界的工具，研究人員用電子顯微鏡以接近原子的細節(jié)記錄了20秒時長的人類病毒在液體中漂浮的“活電影”。使用傳統(tǒng)的靜態(tài)成像方法可能需要長達24小時才能獲得與這部“電影”記錄的相同程度的信息。相關(guān)論文7月24日發(fā)表于《先進材料》。

“一個挑戰(zhàn)是在動態(tài)系統(tǒng)中觀察生物材料，以反映它們在體內(nèi)的真實表現(xiàn)?！盞elly說，“我們的結(jié)果顯示了微小液體中含有的人類病毒的新結(jié)構(gòu)和積極的見解——與傳播新冠病毒的呼吸道飛沫大小相同?！?/p>

研究人員使用腺相關(guān)病毒（AAV）作為模型系統(tǒng)證明了他們的方法。AAV是一種生物納米顆粒，可以用來幫助將疫苗或治療直接傳遞到細胞。該平臺是基于劫持腺病毒，它可以很容易地進入多種細胞。

研究人員將含有AAV的液體溶液應(yīng)用到由Protochips公司商業(yè)供應(yīng)的特殊氮化硅微芯片中。然后，他們將微芯片組件放置在電子顯微鏡中，以檢查病毒的活動情況。

研究人員看到了AAV在液體中移動的視頻，發(fā)現(xiàn)粒子的表面發(fā)生了微妙的變化，這表明粒子的物理性質(zhì)在探索它的環(huán)境時發(fā)生了變化。分辨率接近3到4埃（單個原子為1埃）。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1002/adma.202103221

來源：中國科學報