光學(xué)顯微鏡輕松可視化病毒
研究人員用“慢光”檢測(cè)冠狀病毒顆粒
盡管新冠肺炎疫情給世界帶來(lái)了所有壞消息，但它幫助我們更好地了解我們抵御高度傳染性疾病的意愿。當(dāng)疫情爆發(fā)時(shí)，快速診斷測(cè)試包和PCR測(cè)試迅速成為必不可少的工具，有助于及時(shí)診斷。然而，這些工具具有固有的局限性。PCR測(cè)試很復(fù)雜，需要昂貴的設(shè)備，而快速診斷測(cè)試套件的準(zhǔn)確性較低。
在此背景下，由韓國(guó)光州科技院楊敏教授領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組最近開(kāi)發(fā)了一種新技術(shù)，使用光學(xué)顯微鏡輕松可視化病毒。最近的一項(xiàng)研究詳細(xì)解釋了其檢測(cè)平臺(tái)的工作原理，該平臺(tái)稱為“Gires-Tournois免疫分析平臺(tái)”（GTIP）。并于2022年3月26日在《高級(jí)材料》雜志上發(fā)表。
GTIP的關(guān)鍵元素是Girs-Tournois“共振結(jié)構(gòu)”，這是一種由三層疊疊的特定材料制成的薄膜，產(chǎn)生一種稱為“慢光”的特殊光學(xué)現(xiàn)象。由于入射光在反射前在諧振層內(nèi)反彈，通過(guò)光學(xué)顯微鏡看到的平臺(tái)顏色看起來(lái)非常均勻。然而，納米大小的病毒顆粒通過(guò)減慢周圍反射的光來(lái)影響其附近GTIP的共振頻率?！奥狻北憩F(xiàn)為反射光中鮮艷的顏色變化，因此，當(dāng)通過(guò)顯微鏡觀察時(shí)，病毒粒子簇看起來(lái)像與背景不同顏色的“島嶼”。
為了確保他們的系統(tǒng)只檢測(cè)冠狀病毒顆粒，研究人員在GTIP的頂層涂上了一層SARS-CoV-2特有的抗體蛋白。有趣的是，該系統(tǒng)不僅能夠檢測(cè)病毒顆粒，而且通過(guò)使用比色分析技術(shù)，研究人員甚至可以根據(jù)當(dāng)?shù)胤瓷涞墓獾念伾行У亓炕瘶颖静煌瑓^(qū)域存在的病毒顆粒數(shù)量。
設(shè)計(jì)的整體簡(jiǎn)單性是GTIP的主要賣點(diǎn)之一。作為教授。Song解釋說(shuō)：“與現(xiàn)有的COVID-19診斷方法相比，該方法可以快速檢測(cè)和量化SARS-CoV-2，而無(wú)需額外的樣本處理，如放大和標(biāo)記”。鑒于大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室都有光學(xué)顯微鏡，該小組開(kāi)發(fā)的方法可以成為寶貴且無(wú)處不在的診斷和病毒研究工具。
此外，GTIP不限于檢測(cè)病毒或嚴(yán)格依賴抗體；任何其他結(jié)合劑也有效，有助于可視化與光相互作用的各種顆粒。“該策略甚至可以應(yīng)用于對(duì)噴灑在空氣中或分散在表面的目標(biāo)顆粒進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。他們認(rèn)為，這種方法可以成為下一代生物傳感平臺(tái)的基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單而準(zhǔn)確的檢測(cè)”。
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