原子力顯微鏡助力研究病毒顆粒在恒定應力下的形變過程

 新聞資訊     |      2022-06-24 09:20:06

原子力顯微鏡的納米力學技術可以用于研究二十面體病毒顆粒在受到分鐘量級恒定應力按壓時的響應。實驗結果為病毒形變的研究提供了技術支撐,并強調了晶體病毒外殼上缺陷的重要性。


原子力顯微鏡下的病毒.png 


病毒在其生存周期中會受到各種各樣的機械或化學激勵,它們也會相應地發生形態的變化。而對于這些過程的研究可以幫助我們更好地理解病毒是如何與宿主細胞的界面發生相互作用的。由于模擬技術在時間上有一定的局限性,這使得在一個完整的形變過程周期中對于病毒顆粒的實驗測試數據尤為重要。

 

為了這一實驗目的,一個由來自西班牙和美國的科學家們組成的科研團隊利用AFM原子力顯微鏡的納米力學技術使病毒空衣殼以及野生株(wt)雀麥草花葉病毒(BMV)顆粒發生形變。受到恒力單軸壓縮的顆粒都會表現出高度的突然減小,即使施加的應力遠低于屈服點力的大小。而通過對形貌圖的分析不難看出當施加的應力超過一個臨界值時形變便會發生,而這一臨界力的大小則取決于衣殼的種類。

 

通過將病毒外殼模擬為球狀晶體進行的理論計算表明這一高度上的突變可能是來自于晶格缺陷的動態重組。這一研究突出了病毒形變過程中拓撲缺陷的重要性,這也有助于我們更好地理解病毒對不同的機械及化學信號的響應。