3D顯微鏡捕捉的視頻可實時追踪病毒的入侵和飛速發展
杜克大學的科學家們創造了一個實時視頻,捕捉到一個病毒試圖感染一個細胞時的瘋狂運動。該視頻顯示了這個過程中通常難以看到的部分。為了自我複制,病毒需要進入細胞,但它們究竟是如何做到這一點的,仍然很模糊。
這是因為病毒在進入細胞之前很難對它們進行成像–在那種環境下,它們的移動速度要快得多,而且與它們所感染的細胞相比相對較小。
這就是為什麼這是一個如此難以研究的問題,”該研究的作者Courtney Johnson說。”這就像你試圖拍攝一個站在摩天大樓前的人的照片。你不可能用一張照片拍下整座摩天大樓並看到它前面的人的細節。”
因此,為了這項新的研究,杜克大學的研究人員開發了一種新的成像技術,他們稱之為3D跟踪成像顯微鏡(3D-TrIm)。它的工作原理是將兩台顯微鏡合二為一–第一台顯微鏡使用激光每秒掃描數千次以準確定位病毒的位置。病毒通過附著在它身上的熒光標籤變得可見,激光激發它使其發光,這樣它就能被顯微鏡看到。
第二台顯微鏡拍攝其周圍較大細胞的三維圖像,在病毒尋找進入途徑的過程中創造出病毒運動的實時三維視頻。
以下的視頻就顯示了這方面的一個例子:
在兩分半鐘的跟踪過程中,可以看到病毒作為一個小紅點在周圍飛馳,而紫色的線條表示它過去的路徑。它周圍的綠色山丘實際上是人類的腸道細胞。
研究小組表示,這項技術可以幫助揭開更多關於病毒如何感染細胞的謎團。但在此之前,還需要做出改進,比如找到一種方法使病毒發光更久。
該研究發表在《自然方法》雜誌上。