美国化学学会 信用:CC0公共领域 许多病毒，包括艾滋病毒和甲型流感病毒，变异如此之快，以至于识别有效的疫苗或治疗就像试图击中一个移动的目标
更好地理解病毒在单细胞中的繁殖和进化可能会有所帮助
今天，科学家报告了一项新技术，该技术不仅可以识别和量化活细胞中的病毒核糖核酸，还可以检测核糖核酸序列中的微小变化，这些变化可能会给病毒带来优势或使一些人成为“超级传播者”
" 研究人员将在美国化学学会2020年秋季虚拟会议暨博览会上展示他们的成果
“为了研究像SARS-CoV-2这样的新病毒，重要的是不仅要了解人群对病毒的反应，还要了解个人——无论是人还是细胞——如何与病毒相互作用，”博士劳拉·法布里斯说
D
，该项目的首席研究员
“因此，我们一直致力于研究单细胞中的病毒复制，这在过去一直是一项技术挑战
" 分析单个细胞而不是大群细胞，对于更好地理解病毒爆发的许多方面，如超级传播者，可能会有很大帮助
这是一种现象，其中一些细胞或人携带异常高的病毒，因此可以感染许多其他人
如果研究人员能够在超级传播者中识别出高病毒载量的单细胞，然后研究这些细胞中的病毒序列，他们可能会了解病毒是如何进化成更具传染性或战胜疗法和疫苗的
此外，宿主细胞本身的特征可以帮助各种病毒过程，从而成为治疗的目标
在光谱的另一端，一些细胞产生不再具有传染性的突变病毒
了解这是如何发生的也可能导致新的抗病毒疗法和疫苗
但是首先，法布里斯和他在罗格斯大学的同事需要开发一种检测方法，这种方法足够灵敏，可以在单个活细胞中检测出病毒核糖核酸及其突变
该团队将他们的技术建立在表面增强拉曼光谱(SERS)的基础上，这是一种通过分子散射光的变化来检测分子间相互作用的灵敏方法
研究人员决定用这种方法来研究甲型流感
为了检测病毒的核糖核酸，他们在金纳米颗粒中加入了甲型流感病毒特有的“信标脱氧核糖核酸”
在甲型流感核糖核酸存在的情况下，信标产生了强SERS信号，而在没有这种核糖核酸的情况下，它没有
随着病毒突变数量的增加，信标产生的SERS信号越来越弱，使得研究人员能够检测到少至两个核苷酸的变化
重要的是，纳米粒子可以进入培养皿中的人类细胞，并且它们只在那些表达甲型流感核糖核酸的细胞中产生SERS信号
现在，法布里斯和他的同事正在制作一种检测方法，当检测到病毒核糖核酸时，它会产生荧光信号，而不是SERS信号
“SERS不是临床认可的技术
法布里斯指出:“它刚刚闯入诊所
“因此，我们希望为临床医生和病毒学家提供一种他们更熟悉的方法，并且现在就可以使用这种技术
该团队与其他大学的病毒学家和数学家合作，正在开发微流体设备或“芯片实验室”技术，以同时读取许多荧光样本
由于SERS比其他基于荧光或反转录酶-聚合酶链式反应的检测方法更灵敏、更便宜、更快速、更容易实施，它可能被证明是未来检测和研究病毒的理想选择
法布里斯现在正与一家制造低成本便携式拉曼光谱仪的公司合作，这将使SERS分析能够在现场轻松进行
法布里斯和她的团队还致力于用SERS探针识别非典冠状病毒2型的基因组区域
法布里斯说:“我们正在获得资金，用我们开发的SERS方法进行可能的SARS-CoV-2诊断。”
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