A equipe Duke usou sua câmera 3D para espionar esse pequeno lentivírus enquanto ele dançava em uma solução de água salgada. Crédito:Duke University
Antes que germes como vírus possam deixá-lo doente, eles primeiro precisam fazer uma aterrissagem em uma de suas células - estilo Mars Rover - e então abrir caminho para dentro.
Uma equipe de físico-químicos da Duke está construindo um microscópio tão poderoso que pode detectar esses germes minúsculos no ato da infecção.
A equipe criou uma nova "câmera de vírus" 3D que pode espionar minúsculos germes virais enquanto eles se movem em tempo real. Em um vídeo capturado pelo microscópio, você pode observar como um lentivírus salta e se agita em uma área um pouco mais larga que um fio de cabelo humano.
Próximo, eles esperam desenvolver esta técnica em uma "câmera mágica" multifuncional que lhes permitirá ver não apenas os vírus dançantes, mas também as membranas celulares muito maiores que eles estão experimentando.
"Na verdade, o que estamos tentando investigar são os primeiros contatos do vírus com a superfície da célula - como ele chama os receptores, e como ele se livra do seu envelope, "disse o líder do grupo Kevin Welsher, professor assistente de química na Duke. "Queremos assistir a esse processo em tempo real, e para fazer isso, precisamos ser capazes de detectar o vírus desde o primeiro momento. "
Este não é o primeiro microscópio que pode rastrear em tempo real, Movimentos 3D de partículas individuais. Na verdade, como pesquisador de pós-doutorado em Princeton, Welsher construiu um modelo anterior e o usou para rastrear uma pérola fluorescente brilhante que fica presa na membrana de uma célula.
Para testar o microscópio, a equipe anexou uma conta fluorescente a um controlador de movimento e rastreou seus movimentos enquanto ele soletrava um nome familiar. Crédito:Duke University
Mas a nova câmera de vírus, construído pelo duque pós-doutorado Shangguo Hou, pode rastrear partículas que se movem mais rapidamente e escurecem em comparação com os microscópios anteriores. "Estávamos tentando superar um limite de velocidade, e estávamos tentando fazer isso com o menor número possível de fótons coletados, "Welsher disse.
A capacidade de detectar partículas dimmer é particularmente importante ao rastrear vírus, Disse Welsher. Esses pequenos feixes de proteínas e DNA não emitem luz naturalmente, então, para vê-los sob um microscópio, os pesquisadores primeiro precisam colar algo fluorescente neles. Mas muitas partículas fluorescentes brilhantes, como pontos quânticos, são muito grandes em comparação com o tamanho da maioria dos vírus. Colocar um é como colocar uma bola de beisebol em uma bola de basquete - há uma boa chance de afetar a forma como o vírus se move e interage com as células.
O novo microscópio pode detectar a luz mais fraca emitida por proteínas fluorescentes muito menores - que, se o vírus é uma bola de basquete, são aproximadamente do tamanho de uma ervilha. Proteínas fluorescentes também podem ser inseridas no genoma viral, o que permite que sejam incorporados ao vírus à medida que ele está sendo montado.
"Essa foi a grande mudança para nós, "Welsher disse, "Não precisamos usar um ponto quântico, não precisamos usar uma pérola fluorescente artificial. Enquanto a proteína fluorescente estava em algum lugar do vírus, poderíamos identificá-lo. "Para criar seu vídeo viral, A equipe de Welsher convocou o Duke's Viral Vector Core para inserir uma proteína fluorescente amarela em seu lentivírus.
Agora que o microscópio de rastreamento de vírus está instalado e funcionando, a equipe está ocupada construindo um microscópio de varredura a laser que também será capaz de mapear as superfícies das células nas proximidades. "Então, se soubermos onde a partícula está, também podemos criar imagens em torno dele e reconstruir para onde a partícula está indo, "Welsher disse." Esperamos adaptar isso para capturar a infecção viral em tempo real.
