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(lái)源：賓夕法尼亞州立大學(xué)/Deb Kelly課題組

夏天的池塘比冬天的池塘更能透露魚(yú)的信息。原因是魚(yú)在冰冷的環(huán)境中可能會(huì)保持靜止，但這種靜止?fàn)顟B(tài)下，研究它的鱗片沒(méi)問(wèn)題，但要了解游泳和行為，就需要它們自由移動(dòng)。在分析病毒等在人體中的移動(dòng)方式時(shí)，情況也是如此。

近日，美國(guó)賓夕法尼亞州立大學(xué)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(dòng)的。該研究負(fù)責(zé)人Deb Kelly說(shuō)，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(xì)胞相互作用時(shí)的行為和功能。

為了擴(kuò)大科學(xué)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(xì)節(jié)記錄了20秒時(shí)長(zhǎng)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(zhǎng)達(dá)24小時(shí)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(jìn)材料》。

“一個(gè)挑戰(zhàn)是在動(dòng)態(tài)系統(tǒng)中觀察生物材料，以反映它們?cè)隗w內(nèi)的真實(shí)表現(xiàn)?！盞elly說(shuō)，“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(jiàn)解——與傳播新冠病毒的呼吸道飛沫大小相同。”

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(lái)幫助將疫苗或治療直接傳遞到細(xì)胞。該平臺(tái)是基于劫持腺病毒，它可以很容易地進(jìn)入多種細(xì)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(dòng)情況。

研究人員看到了AAV在液體中移動(dòng)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(shí)發(fā)生了變化。分辨率接近3到4埃（單個(gè)原子為1埃）。

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

來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào)