氦离子显微镜下SARS-CoV-2的第一个图像
比勒费尔德大学物理学院的科学家们已经成功地第一次成像SARS-CoV-2冠状病毒的氦离子显微镜。在更传统的电子显微镜相比,样品不需要细金属涂层在氦离子显微镜。这使得冠状病毒和宿主细胞之间的相互作用是尤为清晰的观察到。获得的科学家发表了他们的发现,与比勒费尔德大学医学院的研究人员合作猫头鹰和李比希大学吉森,Beilstein纳米技术》杂志上。
的研究表明,氦离子显微镜适用于成像冠状病毒,所以精确,可以观察到病毒与宿主细胞相互作用,”物理学家娜塔莉Frese博士说。她是该研究的第一作者,研究超分子的研究小组物理系统和表面的物理教师。
冠状病毒都很小——只有直径100纳米,或100/1000000000米。到目前为止,主要是扫描电子显微镜(SEM)已经被用于研究细胞感染病毒。用SEM、电子束扫描的细胞提供了一个形象的表面结构细胞被病毒。然而,SEM有一个缺点:样本在显微镜成为静电带电的过程。因为费用不分散的导电样品,例如病毒或其他生物有机体,样品必须与一个导电涂层,涂一层薄薄的黄金等。
然而,这种导电涂层也改变样品的表面结构。氦离子显微镜不需要涂层,因此允许直接扫描,“阿明Golzhauser博士教授说,研究小组负责人的物理超分子系统和表面。氦离子显微镜,一束氦离子扫描样品的表面。氦离子是每个失踪一个氦原子的电子,它们因此带正电。离子束还指控示例静电,但这可以通过另外补偿与电子辐射的示例。
此外,氦离子显微镜具有更高的分辨率和更大的景深。
在他们的研究中,科学家们感染细胞——人为地产生肾脏组织的一种猴子——SARS-CoV-2和研究他们在显微镜下死状态。我们的图像提供了一个直接的三维表面的冠状病毒和肾脏细胞——一项决议在几纳米的范围,“Frese说。这使研究人员能够想象病毒和肾脏细胞之间的相互作用。例如,他们的研究结果表明,氦离子显微镜可用于观察是否个人冠状病毒只是躺在细胞或绑定。这是很重要的,为了理解国防战略对抗病毒:病毒感染细胞可以绑定,这里面已经增加,其细胞膜上退出,从而防止进一步蔓延。
氦离子显微镜是适合成像细胞的防御机制,发生在细胞膜的病毒学家教授Friedemann韦伯博士说。他正在调查SARS-CoV-2 Gießen李比希大学和与比勒费尔德的研究人员合作研究。Holger Sudhoff博士教授,主任医师诊所大学耳鼻喉科、头颈外科、比勒费尔德大学医学院的猫头鹰,补充道:“这个方法显著改善了成像SARS-CoV-2病毒与感染细胞进行交互。氦离子显微镜可以帮助更好地理解在COVID-19患者感染过程。
氦离子显微镜是一个相对较新的技术。2010年,德国比勒菲尔德大学成为第一个大学获得一个氦离子显微镜,主要用于纳米技术。在世界范围内,氦离子技术还很少用于检测生物样本。“我们的研究表明,这里有巨大的潜力,”Golzhauser说。这项研究发表在一个特殊的问题Beilstein氦离子显微镜的纳米技术》杂志上。
参考
Frese N, Schmerer P,尹浩然,Wortmann。维罗E6 SARS-CoV-2感染细胞的成像氦离子显微镜。Beilstein J Nanotechnol。2021;12 (1):172 - 179。doi:10.3762 / bjnano.12.13
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