作者:德克萨斯A&M大学奥尔加·库欣特 通过原子力显微镜-红外光谱获得的单纯疱疹病毒颗粒的合成图像
(图片由德米特里·库鲁斯基提供) 流感、SARS-CoV-2和其他病毒有各种各样的形状和大小，通过研究这些形状，科学家可以了解它们的功能以及如何战胜病毒性疾病。
现在，德克萨斯A&M农业生命研究小组展示了一种比“黄金标准”方法更快、更精细的非侵入性病毒研究方法
这项研究最近发表在《分析化学》杂志上
“过去，对快速准确的病毒识别的需求一直很重要，今年变得更加重要，因为我们知道病毒会发生变化；它们会变异，”德米特里·库鲁斯基博士说
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德克萨斯A&M农业和生命科学学院生物化学和生物物理学系的助理教授，他领导了这项研究
“如果有人有流感样症状，我们如何快速区分流感和新冠肺炎？” 探索纳米世界 大多数病毒太小，在普通显微镜下看不见
因此，科学家们经常用电子显微镜研究速冻病毒样本
这些工具使用电子束来探测病毒粒子复杂的分子结构
然而，为电子显微镜准备样品既费时又费力
库鲁斯基的团队使用了两种复杂技术的组合，从理论上讲，这几乎不需要样品制备
库鲁斯基的实验室在使用两种方法——尖端增强拉曼光谱和原子力显微镜——红外光谱的能力上是独一无二的
库鲁斯基实验室的研究生窦天义进行了实验
在这两种方法中，样品都是用一根覆盖着金的非常锋利的金属针来处理的
尖端增强拉曼光谱检测样品如何散射激光
这项技术使研究小组能够确定病毒的整体结构、表面质量和组成
利用原子力显微镜——红外显微镜，研究小组能够看到样品是如何吸收红外光的
这使得研究人员能够获得关于病毒粒子内部结构的信息
两种病毒的故事 通过结合这两种方法，研究小组将导致感冒疮的病毒(单纯疱疹病毒1型)的表面和整体结构与感染细菌的病毒(噬菌体MS2)的表面和整体结构进行了比较
研究人员能够100%准确地区分疱疹病毒和噬菌体病毒
此外，该结果与金标准方法，低温电子显微镜得到的结果一致
张俊杰博士
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生物化学和生物物理学系助理教授，领导了电子显微镜实验
一套超小的乐高玩具 除了需要准备和冷冻样品，金标准方法还有另一个缺点，库鲁斯基说
冷冻电子显微镜包括平均形状，以建立一个代表性病毒的三维模型
然而，这种平均可以掩盖病毒的真实形状范围
“病毒可以用乐高拼图来描述
不同的结构可以由相同的积木搭建而成，”库鲁斯基说
他说，病毒的形状可能在感染中起很大作用，因为感染的第一步发生在病毒和宿主细胞的表面
这种新的方法组合并不平均形状，而是检查单个病毒粒子
“以前，我们没有工具来研究这种异质性，”他说
“现在，我们可以看看自然界中到底发生了什么
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