سطح الميكروسكوب الرنين مأكل مثل الطحين يساعد على كشف جزيئات الفيروس H1N1

Published on August 25, 2010 at 2:12 AM

في الحرب ضد الأمراض المعدية ، وتحديد المذنب هو نصف المعركة. الآن ، أستاذ باحث Shaopeng وانغ وزملاؤه من معهد Biodesign في جامعة ولاية أريزونا ، ووصف طريقة جديدة لتصور جزيئات الفيروس الفردية. أبحاثهم يفتح الباب لفهم أكثر تفصيلا لهذه العوامل الممرضة الدقيقة ، وربما مزيد من الدراسة من مجموعة واسعة من الظواهر الجزئية والنانو.

النتائج التي توصل إليها الفريق وقائع تظهر في 23 أغسطس من الاكاديمية الوطنية للعلوم المسألة ، على شبكة الإنترنت المتقدمة.

الكشف والتعرف على الغزاة المعدية حاسمة للجهود الرامية إلى تشخيص ، ومنع ، والسيطرة على هذه العوامل الممرضة ماهرا. في الدراسة الحالية ، تم اكتشاف فيروس انفلونزا بصريا الفردية الجزيئات H1N1 ، جنبا إلى جنب مع الفيروس HCMV أكبر إلى حد ما من خلال طريقة التسمية خالية للمرة الأولى ، وذلك باستخدام تكنولوجيا عالية الدقة المعروفة باسم المجهري سطح صدى مأكل.

بالإضافة إلى التعرف على جسيمات فيروس واحد ، يسمح للتقنية دراسة الربط سطح الفيروسات إلى أجسام معينة. الأهم من ذلك ، فإنه يمكن أيضا قياس كتلة الجسيمات ، مع حد الكشف عن الأساليب التقليدية التي تحاكي 3-4 أوامر من حجمها. أجري العمل تحت إشراف Nongjian (نيو جيرسي) تاو ، مدير مركز معهد Biodesign للالإلكترونيات البيولوجية وأجهزة الاستشعار.

لقد تم تطبيق أساليب مختلفة للكشف عن جزيئات الفيروس ، وتلاحظ تاو ، نقلا عن عدد من التقنيات المستخدمة غريبة لاصطياد الفيروسات واحدة أو في أكثر الأحيان ، لتقييم إحصائيا مجموعات من الجزيئات. غالبا ما تلصق الأصباغ الفلورية لجزيئات لغرض التصور ، على الرغم من هذه التقنيات يأتي في الأسعار. "التسمية قد تحدث تغييرا في وظيفة الجزيء" ، ويقول تاو ، مؤكدا كذلك أن أساليب المسمى لا تسمح الملاحظة المباشرة من الخصائص الفيزيائية الذاتية (على سبيل المثال ، الشامل) من الفيروسات ، وعرض بدلا من ذلك ، فقط مواقع المسمى صناعيا .

في الدراسة الحالية ، يتم استخدام المجهر سطح صدى مأكل لدراسة التفاعلات تقارب الأجسام المضادة للفيروسات والمرتبطة بها ، وإنتاج الصور الأولى تسمية خالية من الفيروسات الفردية. كما يلاحظ وانغ ، "يمكن التصوير الضوئي من هذا النوع الكشف عن الفيروس في حالته الأصلية ، في محلول مائي." سابقا ، كان القرار من الجسيمات الدقيقة مثل الاعتماد على المجهر الإلكتروني ، حيث يجب أن تكون ثابتة العينات والكشف عن الاضطلاع بها في إطار فراغ.

مأكل السطح بالرنين يحدث عندما يضرب الضوء المستقطب biochip مغلفة بطبقة رقيقة معدني. نظرا للظروف حق الاستقطاب ، والطول الموجي وزاوية الحادث ، والإلكترونات الحرة (أو بلازما) على سطح الرقاقة امتصاص الفوتونات الحادث ، وتحويلها إلى موجات مأكل السطح ، والتي تنتشر عبر السطح بطريقة مشابهة للموجات في الماء.

عندما الجزيئات مثل جزيئات الفيروس يتفاعل على سطح الرقاقة ، فإنها يمكن أن يعطل هذه الموجات مأكل خفية ، مما أدى إلى تغيير ملموس في انعكاس الضوء. عادة ، يتم حساب متوسط ​​هذه الاضطرابات على سطح الموجة بأكملها ، رغم أن هذا النهج التقليدي سجلات الضوضاء وكذلك الكشف عن الجسيمات ، التي تحتل سوى مساحة صغيرة من سطح شرائح المجموع.

في الدراسة الحالية ، وأظهرت المجموعة للمرة الاولى ان من الممكن الكشف عن الصورة والفردية الجزيئات الفيروسية H1N1 مع التسمية خالية من سطح plasmonics التقنية في الوقت الحقيقي. سمحت هذه التقنية an المتوسط ​​الإشارة الوحيدة في المنطقة التي تتواجد جزيئات الفيروس ، وتحسين كبير في دقة القياس.

أجرى فريق من أجل أن تكون على يقين من أن لاحظ إشارات البصرية كانت تلك في الواقع من جزيئات الفيروس H1N1 ملزمة الأضداد المرتبطة بها ، وثلاثة تجارب منفصلة. في الحالة الأولى ، لوحظ وجود دائم ملزم من الجسيمات الفيروسية لرقاقة الذهب المطلي مزين. المقبل ، وتكررت التجربة بعد تطبيق البولي ايثيلين جلايكول (PEG) إلى سطح الذهب ، والذي يعمل على منع امتصاص غير محددة. في هذه الحالة ، تجولت أيا من جسيمات الفيروس منضمة إلى السطح ، ولكن بدلا من ذلك ، بحرية ، وطاعة السلوك العشوائي يعرف باسم الحركة البراونية.

أخيرا ، لوحظ أن جسيمات الفيروس على رقاقة مع الأجسام المضادة functionalized H1N1 مع تطبيق الربط. للجسيمات الفيروس عرض ملزم عكسها مع نظرائهم من الأضداد ، النأي بما تتميز به من الأجسام المضادة للفيروسات أزواج. "وبهذه الطريقة ، فإننا يمكن أن تكون على يقين من الكشف هو في الواقع ملزم للجسيمات H1N1 إلى الأجسام المضادة ،" تاو يقول. "هذه هي الخدعة التي نستخدمها لاثبات ان نتمكن من الكشف تحديدا فيروس الهدف ، والجزيئات لا الأخرى أو مادة في الحل ، والذي سينتج أيضا إشارة." التأكيد الإضافي جاء من استخدام جزيئات الفيروس HCMV ، التي فشلت في ربط مع H1N1 محددة الأجسام المضادة.

كما يلاحظ المؤلف الرئيسي وانغ ، وهو أيضا الاستفادة من هذه التقنية الحساسة بشكل رائع هو أنه يسمح للقياس الكتلة الفيروسية. ويمكن الاستدلال على كتلة من شدة الإشارة الضوئية ، والتي بدورها تتناسب مع الدرجة التي تزعج الجسيمات موجة مأكل السطح. تقنية المجموعة يسمح الكشف الشامل وصولا الى الحد 1attogram quadrillionth احدة من الجرام. "لقد حاولت دفع التسمية خالية التصوير الضوئي تتجاوز الحدود التقليدية" ، ويقول وانغ ، مضيفا أن الأسلوب يسمح للمراقبة وتوصيف للكيانات الصغيرة البيولوجية في حالتها الطبيعية.

المصدر : http://www.asu.edu/

Last Update: 3. October 2011 05:30

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit