科学家记录了一种病毒在细胞中“徘徊”以寻找内部途径

科学家们第一次能够对这一刻进行三维实时记录。劫持细胞，让我们更深入地了解感染如何在体内发生。

这部微观自然影片时长两分半钟，展示了基因不育比一粒沙子小数千倍的病毒在寻找入口点时沿着人类肠道细胞壁移动。

了解如何闯入细胞对于找到更好的防御方法至关重要，但追踪这些粒子非常困难——尤其是因为它们比它们所导航的细胞小得多。

“这就像你试图给一个站在摩天大楼前的人拍照，”化学家考特尼·约翰逊说，来自北卡罗来纳州杜克大学。 “你无法通过一张照片看到整个摩天大楼并看到它前面的人的细节。”

更重要的是，病毒颗粒在细胞外的移动速度比在细胞内的移动速度要快得多，这使得提出一种经过微调以应对这些不同大小和速度的成像过程变得更加困难。

这种情况下的解决方案是称为 3D-TrIm 或 3D 跟踪和成像显微镜的系统。它基本上是两个显微镜合二为一：第一个“锁定”快速移动的粒子，第二个捕获周围细胞的 3D 图片。它有点像卫星导航应用程序，跟踪您的汽车在更广阔的景观中的位置。

通过特殊荧光标记照亮病毒颗粒，每秒可以绘制 1,000 次其位置，使研究人员能够以前所未有的细节了解其在感染过程中关键时期的运动。

在下面的杜克大学视频中，病毒蜿蜒的路径可以被视为一条弯曲的紫色线。

“有时，当我展示这项作品时，人们会问，‘这是一款视频游戏还是模拟游戏？’”约翰逊说。 “不，这是来自真正的显微镜的东西。”

我们每天都会吸入数以百万计的病毒，其中绝大多数不会造成任何伤害，但科学家们希望更多地了解某些病毒如何突破覆盖气道和肠道的细胞和粘液的保护层，从而建立一种感染。

这种新的 3D-Trim 方法应该会有所帮助，尽管它有其局限性：病毒颗粒需要在成像之前进行标记，以便可以看到它们，并且它们上的荧光染料需要设计为持续足够长的时间，以便研究人员能够追踪病毒颗粒。整个感染过程。

然而，3D-Trim 背后的团队表示，该系统有可能快速变得更好，并适应其他类型的医疗诊断——无论是监视病毒还是监测药物输送。

研究人员在他们的论文中写道：“重要的是，这项技术的应用可以扩展到任何在大体积尺度上发生纳米级物体快速动态的系统，包括将纳米级候选药物输送到肺部并通过渗漏的肿瘤脉管系统。”发表论文。

该研究发表于自然方法。