比勒菲尔德大学 离开肾细胞的冠状病毒(蓝色)，用氦离子显微镜拍摄的图像
学分:比勒菲尔德大学/N
Frese 比勒菲尔德大学物理系的科学家首次成功地用氦离子显微镜对非典冠状病毒成像
与更传统的电子显微镜相比，在氦离子显微镜中样品不需要薄的金属涂层
这使得冠状病毒和它们的宿主细胞之间的相互作用可以被特别清楚地观察到
科学家们在《贝尔斯坦纳米技术杂志》上发表了他们的发现，这些发现是与比勒菲尔德大学医学院猫头鹰和贾斯特斯·李比希大学吉森的研究人员合作获得的
“这项研究表明氦离子显微镜适用于冠状病毒成像——如此精确，以至于可以观察到病毒和宿主细胞之间的相互作用，”物理学家博士说
Natalie Frese
她是这项研究的主要作者，也是物理系超分子系统和表面物理学研究小组的研究员
冠状病毒很小——直径只有大约100纳米，或者说100亿分之一米
到目前为止，主要是扫描电子显微镜(SEM)已经被用来检查感染病毒的细胞
用扫描电子显微镜，电子束扫描细胞并提供被病毒占据的细胞表面结构的图像
然而，扫描电镜有一个缺点:样品在显微过程中带静电
因为电荷不会从不导电的样品(例如病毒或其他生物有机体)中分散出来，所以样品必须涂有导电涂层，例如一薄层金
然而，这种导电涂层也改变了样品的表面结构
氦离子显微镜不需要涂层，因此允许直接扫描
阿明·格尔兹乌斯是超分子系统和表面物理学研究小组的负责人
用氦离子显微镜，一束氦离子扫描样品表面
氦离子是氦原子，每一个都缺少一个电子——因此它们带正电
离子束也给样品静电充电，但这可以通过用电子额外照射样品来补偿
此外，氦离子显微镜具有更高的分辨率和更大的景深
氦离子显微镜下感染SARS-CoV-2的肾细胞(从左到右放大，单个病毒的大小约为100纳米):图像显示，一些冠状病毒在离开时只是松散地位于细胞上，而其他病毒则与细胞结合在一起
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Frese 在他们的研究中，科学家们用SARS-CoV-2感染了细胞——人工从一种猴子的肾组织中产生——并在显微镜下研究了它们的死亡状态
弗雷泽说:“我们的图像提供了冠状病毒和肾细胞三维表面的直接视图，分辨率在几纳米范围内。”
这使得研究人员能够可视化病毒和肾细胞之间的相互作用
他们的研究结果表明，例如，氦离子显微镜可以用来观察单个冠状病毒是躺在细胞上还是与细胞结合
这对于理解针对病毒的防御策略很重要:被感染的细胞可以将已经在其中繁殖的病毒结合到其出口处的细胞膜上，从而防止它们进一步传播
病毒学家Dr
弗里德曼·韦伯也是
他正在杰恩的贾斯特斯·李比希大学研究非典冠状病毒2型，并与比勒菲尔德的研究人员合作进行这项研究
教授博士
比勒菲尔德大学医学院耳鼻喉科、头颈外科诊所主任医师霍尔格·苏德霍夫补充道:“这种方法对于成像SARS-CoV-2病毒与被感染细胞的相互作用是一个重大的改进
氦离子显微镜有助于更好地了解新冠肺炎患者的感染过程
" 氦离子显微术是一项比较新的技术
2010年，比勒菲尔德大学成为第一所获得氦离子显微镜的德国大学，氦离子显微镜主要用于纳米技术
在世界范围内，氦离子技术仍然很少用于检查生物样本
“我们的研究表明，这里有很大的潜力，”格查尔兹用户说
这项研究发表在氦离子显微镜上的《贝斯坦纳米技术杂志》特刊上
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