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美科学家首次用X射线拍下病毒的惊人特写

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浏览 次【字号 】 发布时间:2012-7-2 打印本页
据美国探索频道报道,X射线除了诊断骨折情况之外,如今还可以让科学家拍摄病毒的特写镜头,而且这种病毒图像没有一点污染。这一成果将很快会帮助医生开发出新型抗病毒药。

图像显示疱疹病毒的3维立体高清图

疱疹病毒的结构

    通过用强大的X射线集中照射一个疱疹病毒,在没有任何染色的情况下,美国加利福尼亚大学洛杉矶分校的科学家拍摄了病毒的首张高清图像。此技术就是所谓的X射线衍射显微镜,可以促进开发治疗不同疾病的新型药物。与此类似的一种技术是X射线结晶法,此技术已经应用多年,用于测定许多重要蛋白质的结构,包括DNA的双螺旋结构。负责此项研究的美国加利福尼亚大学洛杉矶分校的约翰•米欧说:“这是非常重要的技术,许多诺贝尔奖都是因此技术而获得的。”

    X射线结晶法的不足之处是只能应用于晶体,而DNA和一些蛋白质经过足够的重复可以成为晶体,但其它蛋白质,特别是细胞膜中发现的蛋白质就不能形成晶体,因为它们不够柔软和多变,当然整个细胞也不能晶体化。米欧说:“像人类的细胞,没有二个人的细胞是严格相同的。”米欧和他的同事通过利用世界上最强大的X射线机打破了这种局限。此X射线机位于日本的SPring—8同步加速器中。

    科学家之所以选择疱疹病毒是因为它的相对直径为100—200纳米,而且它还具有重大的医学价值。其操作过程是:他们将此病毒放入此同步加速器中,之后用X射线对准此样本进行照射。而对面的相机能探测到另一边释放光线的稍微变化,再通过电脑软件来将X射线拍下的图片拼凑在一起,形成疱疹病毒的整体图像。米欧小组就这样制造了首张无染色的单个病毒的图像,这比其它技术获得的图像小3个数量级。其它细胞和病毒的图像是通过染色和切片获得的,之后再将图片拼凑在一起,形成了整体图像,但此过程严重破坏了重要的生命信息。

    新技术可以拍下22纳米大的东西,而且科学家还表示美国斯坦福大学正在开发更加强大的X射线机,将可以拍下更小的蛋白质和细胞的更加清晰的图像。这些图像将是药物研发人员的福音,米欧表示。“从一种蛋白质的结构可以了解其功能,之后我们开发新药就能使此蛋白质失去其功能。”

核心关键词:X射线、病毒

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