فخ أيون كميزان فيروس

طريقة جديدة تسمح تقرير الشامل للفيروسات الفردية

فيروس DESY
قراءة بصوت عال

بفضل التقنيات اللطيفة جدًا للتأين والعلامة التجارية المصغرة لصيد الأيونات ، Eigenbau ، أصبح الباحثون من تايوان قادرين الآن على تحليل كتلة الفيروسات الفردية والسليمة بدقة شديدة. حتى الآن ، كان هذا ممكنًا فقط مع هوامش الخطأ الكبيرة.

الفيروسات هي أبسط أشكال الحياة الموجودة على كوكبنا. أنها تتكون فقط من المواد الوراثية وقذيفة. بعد البكتيريا والبكتيريا الأثرية ، فهي ثاني أكثر أنواع الكائنات الحية شيوعًا ، وحتى رقم واحد في محيطاتنا. من أجل الحصول على فهم أفضل لهيكل وخصائص هذه العث المتنوعة وراثيا ، سيكون من مصلحة كبيرة أن تكون قادرة على تحديد كتلها وتغيرها داخل السكان. لم تكن التحديدات السابقة للفيروسات ذات الخطأ حوالي 15 في المائة دقيقة بما يكفي لضمان الدقة الكافية للاختلافات الطفيفة في الكتلة.

لقد طور الفريق حول هوان-تشانج تشانغ الآن مفهومًا جديدًا لتحقيق قدر أكبر من الدقة. لتحديد الكتلة ، يجب أولاً نقل جزيئات الفيروس إلى مرحلة الغاز ، وشحنها كهربائيًا وتسريعها في مجال كهربائي. ومع ذلك ، يجب عدم تدمير الفيروسات. اختار الباحثون طريقة لطيفة للغاية تسمى LIAD (الامتزاز الصوتي الناجم عن الليزر). موجات الصوت الناتجة عن الليزر تطلق جزيئات الفيروس من العينة.

الاهتزازات تكشف الكتلة

ثم يتم القبض عليهم في "فخ أيون". إنه حقل كهربائي يحمل حرفيًا جزيئات مشحونة محبوسة بسبب هندسة خاصة وجهد متناوب. أصبح جسيم الفيروس متاحًا لتحديد الكتلة: يُشع ضوء الليزر في مصيدة أيون.

إذا كان الجسيم في الفخ ، فإن الضوء منتشر هناك. من خلال الأسطح الشفافة للمصيدة الأيونية ، يمكن اكتشاف هذا الضوء المتناثر. يتم توجيه جزء من الضوء المبعثر إلى كاميرا CCD ، التي تسجل مسار الجسيم المحاصرين. يأتي الجزء الآخر إلى جهاز قياس ، يقوم بتحليل إشارة الضوء المنتشرة بدقة. يتم تغيير الضوء المبعثر فيما يتعلق بالضوء الساقط لأن جسيم الفيروس في الحقل الكهربائي المتناوب في مصيدة أيون يصطدم بالاهتزاز. تعتمد هذه الاهتزازات على كتلة (وشحنة) الفيروس. عرض

نجح الفريق في تحديد كتل ثلاثة أنواع مختلفة من الفيروسات بأقطار تتراوح بين 80 و 300 نانومتر - مع انحراف في حدود ± 1 في المئة دقيقة بشكل مذهل. يمكن استخدام الكتل الفيروسية ، بالاقتران مع طرق تحليلية أخرى ، لاستخلاص استنتاجات بشأن عدد لبنات البناء التي يتكون منها مظروف الفيروس أو عدد نسخ المادة الوراثية الموجودة فيه.

فخ ايون خاص شيدت

تم إجراء القياسات الدقيقة للغاية بفضل التصميم الخاص للمصيدة الأيونية: بدلاً من المصيدة الأيونية الرباعية الكلاسيكية ، اختار تشانغ وفريقه مصيدة أيون أسطوانية (CIT ، "مصيدة أيون أسطوانية"). في مثل هذه الحالة ، على الرغم من أن حركة أيونات المحاصرين أكثر تعقيدًا ولا يمكن تحديدها حسابيًا ، إلا أنها تتمتع بميزة هندسة أبسط بكثير. قام الفريق ببناء CIT ذات أبعاد أصغر من المعتاد ، وقام بتحسين الهندسة ، واستبدل أقطاب الإنهاء التقليدية للأسطوانة بألواح شفافة وموصلة كهربائيًا. فقط بمساعدة هذا البناء الخاص ، كان من الممكن تطبيق طريقة الضوء المتناثرة الدقيقة من أجل التحديد الشامل للفيروسات الفردية.

(جمعية الكيميائيين الألمان ، 06.12.2006 - NPO)