正如古老的哲学问题一样，“如果一棵树落在森林中，没有人在周围听到它，那会发出声音吗？”字面上的科学答案是肯定的，因为任何原子的运动 - 以这种规模的大规模或我们看不到的最细微的尺度 - 使得。这也扩展到生物实体。您是否曾经停下来想知道病毒发出的声音？一项新研究背后的作者确实做到了。尽管我们听不到它们的超声波振动，但这并不意味着我们不能将它们转向我们的优势。
在新论文中，一个由材料科学，光学，声学和病毒学专家组成的多学科团队共同开发了一种使用光使用单个病毒粒子中声学振动的方式。尽管该研究仍处于早期阶段，但其提出的可能性是巨大的。
该方法的关键，作为对应作者Live Harel博士密歇根州立大学告诉Iflscience，它允许在其自然环境中研究病毒颗粒。
您听说过干草堆问题中的针头吗？这是一堆针头的针，或针头仓库中的针头！
Live Harel博士
哈雷尔说：“如果我们能看到这些[声学]签名，并且它们是独一无二的，那么我们真的可以打开一种全新的对微生物生物学的方式。” “您可以立即实时查看正在发生的事情。您不必开展测定，也不需要进行所有这些非常广泛的研究。您可以非常快速地做到这一点。”
标签的问题
生物学研究的支柱之一是标签。在基本层面上，许多细胞和组织看起来非常相似。例如，为了分离器官中的不同细胞类型，或从患病组织中鉴定健康的组织，我们依靠添加标签。经过特定的结构或分子通常具有不同颜色的蛋白质，或者我们可以测量其他独特的特性，我们可以开始获取生物样品组成的图片。
但是，尽管多年来已经开发了许多复杂的标签方法，但它们并非没有缺点，尤其是在病毒方面。
标签非常复杂。这是特定于病毒的。您必须为每一个新的[…]病毒突变做到这一点，因此它非常耗时，劳动力密集，昂贵等。” Harel解释说。
Harel先前关于纳米颗粒的研究与病毒并没有太大不同 - 启发了将其一些方法应用于生物学颗粒的想法，但首先道路上有一些颠簸。
“我们一直在测量纳米颗粒中的这些声学振动，并且[]病毒有点像纳米颗粒[...] - 它也表现出这种振动吗？ [我们]开始衡量这一点。我们失败了很多次，”哈雷尔说。 “您听说过干草堆问题中的针头吗？这是一堆针头的针，或针头仓库中的针头！”
“我们在一天结束时检测到光子，它们看起来都一样。从看上去与细菌从细菌流出或从细胞碎片中流出的光子不同的病毒的光子是什么？”
但是最终，他们破裂了。正如Harel所说，通过有效地“用锤子击中[病毒]”，他们可以诱使它“以一种非常特定的方式振动，对其结构和特性敏感”。我们自然的下一个问题是：“听起来像什么？”但可悲的是：“这比人类经历的频率几乎高一百万倍。”
这些光谱有多富裕，我们真的很惊讶。
Live Harel博士
因此，Harel和团队使用专门的乐器来隔离并拾取由微小振动引起的光的散射。他们称其为生物色谱法。
光线和声音
“人们去过100年来，但这里有趣的是，这些病毒的这些振动确实与所有其他振动的不同。” Harel向Iflscience解释说。 “我们真的很惊讶这些光谱是多么丰富，这些声学签名是多么富裕，这意味着我们不仅可以感觉到病毒是什么，而且可以看到病毒与之相互作用。这有点像病毒本身就是其自身环境的传感器。”
实际上，这可能意味着能够观察单个病毒粒子实时所做的事情。有很多仍然要解决病毒行为 - 一个很大的是，我们仍然不知道病毒颗粒如何组装自己。 Harel告诉我们，这种方法可以使我们能够可视化，如果我们可以看到，那么我们也许可以用新一代的。
生物容器还可以为可以在远距离检测病毒的非侵入性传感器铺平道路。 “那光真是太神奇了，对吗？因为您可以将其放入位置，并且您可以在不进行身体接触的情况下将其取出，” Harel说。
“如果您愿意，您可以在食品安全厂做到这一点，也可以在机场做。 […]您发光的激光灯，从10米[33英尺]远的地方挑选了一些[向上]。”
该方法自然区分了所有不同类型的病毒，而不是为每种病毒或每种新变体开发高度特定的传感器。除此之外，它还可以根据其机械差异来适用于细菌，真菌以及人类和动物细胞。
“如果您有一个钢球和橡胶球，它们的行为将大不相同。当您丢弃它们时，它们听起来会大不相同。这里是同一件事。 […]例如，癌细胞具有与健康细胞相比的机械性能非常不同。”
团队开始的原因是因为目前，它们周围的技术范围扩大了六个数量级，将其潜在应用扩展到了许多生物学和化学系统。他们预见到生物化学将补充，而不是取代诸如标签之类的现有技术。
他们甚至能够实时观察单个病毒颗粒破裂。就检测活性感染而言，能够说出功能和过期病毒颗粒之间的差异的潜在医学意义是很大的。
哈雷尔说：“这真的很早就被授予。” “但是，在基本科学方面，像药物发现方面都有很大的潜力，也有诊断性的医疗应用方面的潜力。因此，这就是让我们对此真正兴奋的原因。”
该研究发表在杂志上PNAS。
