由南洋理工大学提供
图形摘要
信用:DOI: 10
1021/acssensors
1c01350 由新加坡南洋理工大学(NTU新加坡)领导的一个科学家团队创造了一种激光驱动的设备，可以利用光捕获和移动病毒
这种能够操纵光线充当“镊子”的设备将有助于疾病诊断和病毒研究新方法的开发，因为这种设备可以精确地“移动”单个病毒，使其瞄准细胞的特定部分
科学家们说，这也将有助于疫苗的开发，因为该设备允许科学家在不到一分钟的时间内从成千上万个其他样本中分离出受损或不完整的病毒，而目前的过程既繁琐又缺乏精确性
共同领导这项研究的医学遗传学家、来自NTU李光前医学院的埃里克·雅普副教授说:“今天分析病毒的传统方法是研究数千或数百万个病毒
我们只知道他们作为一个整体的平均行为
利用我们基于激光的技术，可以单独研究单一病毒
“除了诊断疾病，我们的设备还可以用来发现异常值——例如，这是一种罕见的个别病毒，有可能进化并引发下一波疫情
这将我们带入了一个可以在单一病毒水平上进行精确诊断的时代
" 研究人员测试了他们的设备，该设备被称为腺病毒上的数字病毒操作芯片，腺病毒是一组常见的病毒，可以引起类似感冒的症状，直径为90至100纳米
尽管还没有在冠状病毒上进行测试，但它有潜力用于新型冠状病毒病毒的研究，这种病毒会导致新冠肺炎病毒，因为它的大小相似，直径在80到120纳米之间
领导这项研究的NTU电子电气工程学院的刘爱群教授说:“我们的发明利用光来操纵一定大小范围内的病毒，我们已经证明它对腺病毒有效
我们相信我们的设备也可以用于捕获和集中新型冠状病毒用于研究和诊断
" 这项研究的发现发表在9月份同行评议的科学杂志《ACS Sensors》上
来自香港理工大学、香港大学、香港科技大学、科学、技术和研究署(A*STAR)、悉尼科技大学和澳大利亚国立大学的研究人员也参与了这项研究
非常精确地操纵病毒的“轻”方法 该设备长2厘米，宽2厘米，大约是一个缩略图的大小，由一个由氧化硅和氮化硅制成的芯片组成，芯片上有纳米大小的空腔来容纳捕获的病毒
在芯片的上方是一个激光器，它以适当的能量引导高度聚焦的光束，充当一对“镊子”，可以隔离和移动病毒
该设备的工作原理是将含有病毒的液体(如血液)装入芯片
之后，激光束射向它，形成光点
由于光点中心的光强最高，这就产生了一种强大的力量，将病毒吸引并捕获在芯片上指定的空腔中
通过改变光点的位置，病毒可以自由地移动到芯片的其他部分
这使得从40纳米到300纳米的不同大小的病毒的分类和浓缩变得容易
“我们的发明是病毒研究的一个突破，因为它让我们能够挑选出单个样本进行研究，而今天的可比技术只能处理大量病毒，”刘教授表示
“例如，我们可以分离出带有突变的单个病毒，以开发针对这些变异的疗法
我们的发明使用了生物相容的绝缘材料，不像目前的分类方法会产生大量的热量，不容易加热
这意味着科学家应该有信心在不影响病毒特性和生存能力的情况下用这种设备处理病毒
" 亚佩克教授补充道:“利用这项技术，我们可以手工挑选特定的病毒颗粒，并对它们进行研究，以获得对它们及其引发的疾病的新见解
例如，它可以为更详细地分析特定的病毒突变体打开新的渠道，这可能导致表征和对抗这些病毒变体的新方法
科学家们正在努力扩大他们的激光设备的使用范围
例如，他们正在研究该设备如何引导分离出的病毒感染人体细胞的目标部分
该团队表示，这将导致病毒研究的进展，并提高疫苗和抗病毒药物开发的效率
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
