正如古老的哲學問題一樣，“如果一棵樹落在森林中，沒有人在周圍聽到它，那會發出聲音嗎？”字面上的科學答案是肯定的，因為任何原子的運動 - 以這種規模的大規模或我們看不到的最細微的尺度 - 使得。這也擴展到生物實體。您是否曾經停下來想知道病毒發出的聲音？一項新研究背後的作者確實做到了。儘管我們聽不到它們的超聲波振動，但這並不意味著我們不能將它們轉向我們的優勢。
在新論文中，一個由材料科學，光學，聲學和病毒學專家組成的多學科團隊共同開發了一種使用光使用單個病毒粒子中聲學振動的方式。儘管該研究仍處於早期階段，但其提出的可能性是巨大的。
該方法的關鍵，作為對應作者Live Harel博士密歇根州立大學告訴Iflscience，它允許在其自然環境中研究病毒顆粒。
您聽說過乾草堆問題中的針頭嗎？這是一堆針頭的針，或針頭倉庫中的針頭！
Live Harel博士
哈雷爾說：“如果我們能看到這些[聲學]簽名，並且它們是獨一無二的，那麼我們真的可以打開一種全新的對微生物生物學的方式。” “您可以立即實時查看正在發生的事情。您不必開展測定，也不需要進行所有這些非常廣泛的研究。您可以非常快速地做到這一點。”
標籤的問題
生物學研究的支柱之一是標籤。在基本層面上，許多細胞和組織看起來非常相似。例如，為了分離器官中的不同細胞類型，或從患病組織中鑑定健康的組織，我們依靠添加標籤。經過特定的結構或分子通常具有不同顏色的蛋白質，或者我們可以測量其他獨特的特性，我們可以開始獲取生物樣品組成的圖片。
但是，儘管多年來已經開發了許多複雜的標籤方法，但它們並非沒有缺點，尤其是在病毒方面。
標籤非常複雜。這是特定於病毒的。您必須為每一個新的[…]病毒突變做到這一點，因此它非常耗時，勞動力密集，昂貴等。” Harel解釋說。
Harel先前關於納米顆粒的研究與病毒並沒有太大不同 - 啟發了將其一些方法應用於生物學顆粒的想法，但首先道路上有一些顛簸。
“我們一直在測量納米顆粒中的這些聲學振動，並且[]病毒有點像納米顆粒[...] - 它也表現出這種振動嗎？ [我們]開始衡量這一點。我們失敗了很多次，”哈雷爾說。 “您聽說過乾草堆問題中的針頭嗎？這是一堆針頭的針，或針頭倉庫中的針頭！”
“我們在一天結束時檢測到光子，它們看起來都一樣。從看上去與細菌從細菌流出或從細胞碎片中流出的光子不同的病毒的光子是什麼？”
但是最終，他們破裂了。正如Harel所說，通過有效地“用錘子擊中[病毒]”，他們可以誘使它“以一種非常特定的方式振動，對其結構和特性敏感”。我們自然的下一個問題是：“聽起來像什麼？”但可悲的是：“這比人類經歷的頻率幾乎高一百萬倍。”
這些光譜有多富裕，我們真的很驚訝。
Live Harel博士
因此，Harel和團隊使用專門的樂器來隔離並拾取由微小振動引起的光的散射。他們稱其為生物色譜法。
光線和聲音
“人們去過100年來，但這裡有趣的是，這些病毒的這些振動確實與所有其他振動的不同。” Harel向Iflscience解釋說。 “我們真的很驚訝這些光譜是多麼豐富，這些聲學簽名是多麼富裕，這意味著我們不僅可以感覺到病毒是什麼，而且可以看到病毒與之相互作用。這有點像病毒本身就是其自身環境的傳感器。”
實際上，這可能意味著能夠觀察單個病毒粒子實時所做的事情。有很多仍然要解決病毒行為 - 一個很大的是，我們仍然不知道病毒顆粒如何組裝自己。哈雷爾告訴我們，這種方法可以使我們能夠可視化，如果我們能看到的話，那麼我們也許可以通過新一代來破壞它。
生物容器還可以為可以在遠距離檢測病毒的非侵入性傳感器鋪平道路。 “那光真是太神奇了，對嗎？因為您可以將其放入位置，並且您可以在不進行身體接觸的情況下將其取出，” Harel說。
“如果您願意，您可以在食品安全廠做到這一點，也可以在機場做。 […]您發光的激光燈，從10米[33英尺]遠的地方挑選了一些[向上]。”
該方法自然區分了所有不同類型的病毒，而不是為每種病毒（或每種新變體）開發高度特定的傳感器。除此之外，它還可以根據其機械差異來適用於細菌，真菌以及人類和動物細胞。
“如果您有一個鋼球和橡膠球，它們的行為將大不相同。當您丟棄它們時，它們聽起來會大不相同。這裡是同一件事。 […]例如，癌細胞具有與健康細胞相比的機械性能非常不同。”
團隊開始的原因是因為目前，它們周圍的技術範圍擴大了六個數量級，將其潛在應用擴展到了許多生物學和化學系統。他們預見到生物化學將補充，而不是取代諸如標籤之類的現有技術。
他們甚至能夠實時觀察單個病毒顆粒破裂。就檢測活性感染而言，能夠說出功能和過期病毒顆粒之間的差異的潛在醫學意義是很大的。
哈雷爾說：“這真的很早就被授予。” “但是，在基本科學方面，像藥物發現方面都有很大的潛力，也有診斷性的醫療應用方面的潛力。因此，這就是讓我們對此真正興奮的原因。”
該研究發表在雜誌上PNAS。
