一组研究人员研发出一台功能强大的显微镜，能够观察病毒感染细胞的过程。
研究团队新研制的3D“病毒相机”可以实时追踪微小病毒在周围扭动。显微镜拍摄的视频显示，一种慢病毒在比人类头发略宽的区域内弹跳、抖动。
接下来，他们希望将这项技术开发成多功能的“魔法相机”，这样不仅能看到翩翩起舞的病毒，还能看到它们试图突破的、大得多的细胞膜。
杜克大学化学系助理教授、团队负责人凯文·韦尔舍说：“我们真正想研究的是病毒与细胞表面的最初接触——它如何找到受体，又如何脱去包膜。”
他说：“我们想实时观察这一过程。为此，从一开始我们就必须能够锁定病毒。”
这并不是首台能够追踪单个粒子实时三维运动的显微镜。事实上，韦尔舍在做博士后研究时就制造过一个早期型号，并用它追踪一颗明亮的荧光微珠，看它如何被卡在细胞膜中。
不过，由博士后尚国厚研制的新型病毒相机，能够追踪比早期显微镜所能追踪的粒子移动更快、亮度更暗的粒子。韦尔舍说：“我们试图突破速度上限，同时尽可能减少采集的光子数量。”
韦尔舍说，追踪病毒时，能够发现亮度更暗的粒子尤其重要。这些由蛋白质和DNA组成的小团块本身不会发光，因此研究人员若要在显微镜下观察它们，必须先在其上附着荧光物质。但许多明亮的荧光粒子，例如量子点，与大多数病毒相比都相当大。把它附着上去，就像把一个棒球粘在篮球上——很可能会影响病毒的运动方式及其与细胞的相互作用。
这台新显微镜能够探测由小得多的荧光蛋白发出的微弱光线——如果把病毒比作篮球，这些荧光蛋白大约只有豌豆大小。荧光蛋白还可以插入病毒基因组中，从而在病毒组装过程中融入病毒。
韦尔舍说：“这对我们来说是重大突破。我们不需要使用量子点，也不需要使用人工荧光微珠。只要病毒的某处有荧光蛋白，我们就能发现它。”为了拍摄病毒视频，韦尔舍的团队请大学的病毒载体核心实验室将一种黄色荧光蛋白插入他们的慢病毒中。
如今，追踪病毒的显微镜已投入运行，团队正忙着建造一台激光扫描显微镜，以便绘制附近的细胞表面图像。
韦尔舍说：“因此，如果我们知道粒子在哪里，就能对其周围成像，并重建粒子的移动轨迹。我们希望将这项技术用于实时捕捉病毒感染过程。”
