南洋理工大学研究人员发明可以夹病毒的“镊子”

87天前     1,914

由新加坡南洋理工大学领导的科研团队创造了一种激光动力装置,可以利用光捕获、移动病毒。此项研究将有助于开发疾病诊断和病毒研究的新方法。

南洋理工大学研究人员发明可以夹病毒的“镊子”

已发表文章

“光镊”装置

NTU 的科学家们研制出一种激光驱动的设备(“光镊”装置),可以捕获和移动病毒。此项发明有助于疫苗的开发和病毒研究。

南洋理工大学研究人员发明可以夹病毒的“镊子”

Liu Aiqun教授(左)、Eric Yap教授(中)

来源:NTU官网

该设备具有操纵光以充当“镊子”的能力,因为该设备可以针对特定部位一个细胞,精确地“移动”单个病毒

科学家们说,它还将有助于疫苗的开发。因为与现有的繁琐且缺乏精确度的过程相比,该设备允许科学家在一分钟内从数千个其他样本中分离出受损或不完整的病毒。

南洋理工大学研究人员发明可以夹病毒的“镊子”

实验设备,来源:已发表论文

研究人员在用腺病毒测试了被他们称为数字病毒操纵芯片的设备。腺病毒是一组常见的病毒,可引起类似感冒的症状,直径为 90 到 100 纳米 (nm)。

尽管尚未对冠状病毒进行测试,但此设备很有可能用于研究 SARS-CoV-2 病毒,该病毒会导致 COVID-19。这是因为SARS-CoV-2 病毒的大小与腺病毒相似,直径在 80 到 120 纳米之间。

研究者们说

来自南大李光前医学院的 Eric Yap 副教授,同时也是共同领导这项研究的一位医学遗传学家说:“现如今分析病毒的传统方法就是通过研究成千上万种病毒来分析他们作为一个整体的平均行为。但是,使用我们基于激光的光镊技术,科学家们可以单独研究单个病毒。”

南洋理工大学研究人员发明可以夹病毒的“镊子”

“光镊”实验装置,来源:straits_times

“除了诊断疾病,我们的设备还可用于发现异常值——例如,有可能进化并引发下一波流行病的罕见个体病毒。这使我们进入了一个可以精确诊断单个病毒进行的时代。”

南大电子与电气工程学院的Liu Aiqun教授说:“我们的发明使用光来操纵一定大小范围内的病毒。同样,我们已经证明它适用于腺病毒。在未来,我相信该设备还可用于捕获 SARS-CoV-2

病毒,为新冠疫情的研究作出贡献。”

前景展望

Yap 副教授补充说:“使用这项技术,我们可以挑选特定的病毒片段并对其进行特定方向的研究,以获得对它们及其引起的疾病的新见解。

例如,它可以为更详细地分析特定病毒突变体开辟新的渠道,这也会致使科学家们产出对抗这些病毒变体的新方法。

目前,科学家们正在努力扩大其激光供电设备的使用范围。例如,他们正在研究该设备如何引导分离出的病毒感染人体细胞的目标部分。该团队表示,这将推动病毒研究的发展,并提高疫苗和抗病毒药物开发的效率

参考文献:

1. "Tweezers’ that can pick up viruses one by one" NTU Media Release;

2."Trapping and Detection of Single Viruses in an Optofluidic Chip". Yuzhi Shi, Kim Truc Nguyen, Lip Ket Chin, Zhenyu Li, Limin Xiao, Hong Cai, Ruozhen Yu, Wei Huang, Shilun Feng, Peng Huat Yap, Jingquan Liu, Yi Zhang, and Ai Qun Liu ACS Sensors 2021 6 (9), 3445-3450 DOI: 10.1021/acssensors.1c01350

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